Таблица теплопроводности строительных материалов по толщине: Таблица теплопроводности строительных материалов

Коэффициент теплопроводности строительных материалов — таблица и сравнение

Это количественное свойство веществ пропускать тепло, которое определяется коэффициентом. Этот показатель равен суммарному количеству тепла, которое проходит сквозь однородный материал, имеющий единицу длины, площади и времени при одинарной разнице в температурах.

Система СИ преобразует эту величину в коэффициент теплопроводности, это в буквенном обозначении выглядит так – Вт/(м*К). Тепловая энергия распространяется по материалу посредством быстро движущихся нагретых частиц, которые при столкновении с медленными и холодными частицами передают им долю тепла.

Чем лучше нагретые частицы будут защищены от холодных, тем лучше будет сохраняться накопленное тепло в материале.

При расчете многослойной конструкции суммируйте показатели теплосопротивляемости всех материалов
Если стену будем строить из различных материалов, допустим, кирпич, минеральная вата, штукатурка, рассчитывать величины следует для каждого отдельного материала. Зачем полученные числа суммировать.

R1-Rn- термическое сопротивление слоев разных материалов;

Ra.l– термосопротивление закрытой воздушной прослойки. Величины можно узнать в таблице 7 п. 9 в СП 23-101-2004. Прослойка воздуха не всегда предусмотрена при постройке стен. Подробнее о расчетах смотрите в этом видео:

Главной особенностью теплоизолирующих материалов и строительных деталей является внутренняя структура и коэффициент сжатия молекулярной основы сырья, из которого состоят материалы. Значения коэффициентов теплопроводности строительными материалами таблично описаны ниже.

Современные теплоизоляционные материалы для применения в строительстве и ремонте делятся на множество разновидностей: промышленные и бытовые, природные и искусственные, гибкие и жесткие теплоизоляционные материалы и т.д.

К примеру, по форме современная теплоизоляция разделяется на такие образцы, как:

По структуре отличают следующие типы термоизоляции со своей уникальной особенностью:

По виду сырья выделяют такие изделия различного класса качества:

Определение лучшего изделия зависит не только от цены. Их выбирают по качественным характеристикам, эргономичным свойствам и экологичности.

Первым делом, нужно выбрать строительные материалы, которые будете использовать для постройки дома. После этого рассчитываем термическое сопротивление стены по описанной выше схеме. Полученные величины следует сравнивать с данными таблиц. Если они совпадают или оказываются выше, хорошо.

Если величина ниже, чем в таблице, тогда нужно увеличить толщину утеплителя или стены, и снова выполнить подсчет. Если в конструкции присутствует воздушная прослойка, которая вентилируется наружным воздухом, тогда в учет не следует брать слои, находящиеся между воздушной камерой и улицей.

Материал	Плотность, кг/м3	Теплопроводность, Вт/(м·град)	Теплоемкость, Дж/(кг·град)
ABS (АБС пластик)	1030…1060	0.13…0.22	1300…2300
Аглопоритобетон и бетон на топливных (котельных) шлаках	1000…1800	0.29…0.7	840
Акрил (акриловое стекло, полиметилметакрилат, оргстекло) ГОСТ 17622—72	1100…1200	0. 21	—
Альфоль	20…40	0.118…0.135	—
Алюминий (ГОСТ 22233-83)	2600	221	897
Асбест волокнистый	470	0.16	1050
Асбестоцемент	1500…1900	1.76	1500
Асбестоцементный лист	1600	0.4	1500
Асбозурит	400…650	0.14…0.19	—
Асбослюда	450…620	0.13…0.15	—
Асботекстолит Г ( ГОСТ 5-78)	1500…1700	—	1670
Асботермит	500	0.116…0.14	—
Асбошифер с высоким содержанием асбеста	1800	0.17…0.35	—
Асбошифер с 10-50% асбеста	1800	0.64…0.52	—
Асбоцемент войлочный	144	0.078	—
Асфальт	1100…2110	0.7	1700…2100
Асфальтобетон (ГОСТ 9128-84)	2100	1. 05	1680
Асфальт в полах	—	0.8	—
Ацеталь (полиацеталь, полиформальдегид) POM	1400	0.22	—
Аэрогель (Aspen aerogels)	110…200	0.014…0.021	700
Базальт	2600…3000	3.5	850
Бакелит	1250	0.23	—
Бальза	110…140	0.043…0.052	—
Береза	510…770	0.15	1250
Бетон легкий с природной пемзой	500…1200	0.15…0.44	—
Бетон на гравии или щебне из природного камня	2400	1.51	840
Бетон на вулканическом шлаке	800…1600	0.2…0.52	840
Бетон на доменных гранулированных шлаках	1200…1800	0.35…0.58	840
Бетон на зольном гравии	1000…1400	0.24…0.47	840
Бетон на каменном щебне	2200…2500	0. 9…1.5	—
Бетон на котельном шлаке	1400	0.56	880
Бетон на песке	1800…2500	0.7	710
Бетон на топливных шлаках	1000…1800	0.3…0.7	840
Бетон силикатный плотный	1800	0.81	880
Бетон сплошной	—	1.75	—
Бетон термоизоляционный	500	0.18	—
Битумоперлит	300…400	0.09…0.12	1130
Битумы нефтяные строительные и кровельные (ГОСТ 6617-76, ГОСТ 9548-74)	1000…1400	0.17…0.27	1680
Блок газобетонный	400…800	0.15…0.3	—
Блок керамический поризованный	—	0.2	—
Бронза	7500…9300	22…105	400
Бумага	700…1150	0.14	1090…1500
Бут	1800…2000	0. 73…0.98	—
Вата минеральная легкая	50	0.045	920
Вата минеральная тяжелая	100…150	0.055	920
Вата стеклянная	155…200	0.03	800
Вата хлопковая	30…100	0.042…0.049	—
Вата хлопчатобумажная	50…80	0.042	1700
Вата шлаковая	200	0.05	750
Вермикулит (в виде насыпных гранул) ГОСТ 12865-67	100…200	0.064…0.076	840
Вермикулит вспученный (ГОСТ 12865-67) — засыпка	100…200	0.064…0.074	840
Вермикулитобетон	300…800	0.08…0.21	840
Воздух сухой при 20°С	1.205	0.0259	1005
Войлок шерстяной	150…330	0.045…0.052	1700
Газо — и пенобетон, газо- и пеносиликат	280…1000	0. 07…0.21	840
Газо- и пенозолобетон	800…1200	0.17…0.29	840
Гетинакс	1350	0.23	1400
Гипс формованный сухой	1100…1800	0.43	1050
Гипсокартон	500…900	0.12…0.2	950
Гипсоперлитовый раствор	—	0.14	—
Гипсошлак	1000…1300	0.26…0.36	—
Глина	1600…2900	0.7…0.9	750
Глина огнеупорная	1800	1.04	800
Глиногипс	800…1800	0.25…0.65	—
Глинозем	3100…3900	2.33	700…840
Гнейс (облицовка)	2800	3.5	880
Гравий (наполнитель)	1850	0.4…0.93	850
Гравий керамзитовый (ГОСТ 9759-83) — засыпка	200…800	0. 1…0.18	840
Гравий шунгизитовый (ГОСТ 19345-83) — засыпка	400…800	0.11…0.16	840
Гранит (облицовка)	2600…3000	3.5	880
Грунт 10% воды	—	1.75	—
Грунт 20% воды	1700	2.1	—
Грунт песчаный	—	1.16	900
Грунт сухой	1500	0.4	850
Грунт утрамбованный	—	1.05	—
Гудрон	950…1030	0.3	—
Доломит плотный сухой	2800	1.7	—
Дуб вдоль волокон	700	0.23	2300
Дуб поперек волокон (ГОСТ 9462-71, ГОСТ 2695-83)	700	0.1	2300
Дюралюминий	2700…2800	120…170	920
Железо	7870	70…80	450
Железобетон	2500	1. 7	840
Железобетон набивной	2400	1.55	840
Зола древесная	780	0.15	750
Золото	19320	318	129
Известняк (облицовка)	1400…2000	0.5…0.93	850…920
Изделия из вспученного перлита на битумном связующем (ГОСТ 16136-80)	300…400	0.067…0.11	1680
Изделия вулканитовые	350…400	0.12	—
Изделия диатомитовые	500…600	0.17…0.2	—
Изделия ньювелитовые	160…370	0.11	—
Изделия пенобетонные	400…500	0.19…0.22	—
Изделия перлитофосфогелевые	200…300	0.064…0.076	—
Изделия совелитовые	230…450	0.12…0.14	—
Иней	—	0.47	—
Ипорка (вспененная смола)	15	0. 038	—
Каменноугольная пыль	730	0.12	—
Камень керамический поризованный Braer 14,3 НФ и 10,7 НФ	810…840	0.14…0.185	—
Камни многопустотные из легкого бетона	500…1200	0.29…0.6	—
Камни полнотелые из легкого бетона DIN 18152	500…2000	0.32…0.99	—
Камни полнотелые из природного туфа или вспученной глины	500…2000	0.29…0.99	—
Камень строительный	2200	1.4	920
Карболит черный	1100	0.23	1900
Картон асбестовый изолирующий	720…900	0.11…0.21	—
Картон гофрированный	700	0.06…0.07	1150
Картон облицовочный	1000	0.18	2300
Картон парафинированный	—	0.075	—
Картон плотный	600…900	0. 1…0.23	1200
Картон пробковый	145	0.042	—
Картон строительный многослойный (ГОСТ 4408-75)	650	0.13	2390
Картон термоизоляционный (ГОСТ 20376-74)	500	0.04…0.06	—
Каучук вспененный	82	0.033	—
Каучук вулканизированный твердый серый	—	0.23	—
Каучук вулканизированный мягкий серый	920	0.184	—
Каучук натуральный	910	0.18	1400
Каучук твердый	—	0.16	—
Каучук фторированный	180	0.055…0.06	—
Кедр красный	500…570	0.095	—
Кембрик лакированный	—	0.16	—
Керамзит	800…1000	0.16…0.2	750
Керамзитовый горох	900…1500	0. 17…0.32	750
Керамзитобетон на кварцевом песке с поризацией	800…1200	0.23…0.41	840
Керамзитобетон легкий	500…1200	0.18…0.46	—
Керамзитобетон на керамзитовом песке и керамзитопенобетон	500…1800	0.14…0.66	840
Керамзитобетон на перлитовом песке	800…1000	0.22…0.28	840
Керамика	1700…2300	1.5	—
Керамика теплая	—	0.12	—
Кирпич доменный (огнеупорный)	1000…2000	0.5…0.8	—
Кирпич диатомовый	500	0.8	—
Кирпич изоляционный	—	0.14	—
Кирпич карборундовый	1000…1300	11…18	700
Кирпич красный плотный	1700…2100	0.67	840…880
Кирпич красный пористый	1500	0. 44	—
Кирпич клинкерный	1800…2000	0.8…1.6	—
Кирпич кремнеземный	—	0.15	—
Кирпич облицовочный	1800	0.93	880
Кирпич пустотелый	—	0.44	—
Кирпич силикатный	1000…2200	0.5…1.3	750…840
Кирпич силикатный с тех. пустотами	—	0.7	—
Кирпич силикатный щелевой	—	0.4	—
Кирпич сплошной	—	0.67	—
Кирпич строительный	800…1500	0.23…0.3	800
Кирпич трепельный	700…1300	0.27	710
Кирпич шлаковый	1100…1400	0.58	—
Кладка бутовая из камней средней плотности	2000	1.35	880
Кладка газосиликатная	630…820	0. 26…0.34	880
Кладка из газосиликатных теплоизоляционных плит	540	0.24	880
Кладка из глиняного обыкновенного кирпича на цементно-перлитовом растворе	1600	0.47	880
Кладка из глиняного обыкновенного кирпича (ГОСТ 530-80) на цементно-песчаном растворе	1800	0.56	880
Кладка из глиняного обыкновенного кирпича на цементно-шлаковом растворе	1700	0.52	880
Кладка из керамического пустотного кирпича на цементно-песчаном растворе	1000…1400	0.35…0.47	880
Кладка из малоразмерного кирпича	1730	0.8	880
Кладка из пустотелых стеновых блоков	1220…1460	0.5…0.65	880
Кладка из силикатного 11-ти пустотного кирпича на цементно-песчаном растворе	1500	0.64	880
Кладка из силикатного 14-ти пустотного кирпича на цементно-песчаном растворе	1400	0. 52	880
Кладка из силикатного кирпича (ГОСТ 379-79) на цементно-песчаном растворе	1800	0.7	880
Кладка из трепельного кирпича (ГОСТ 648-73) на цементно-песчаном растворе	1000…1200	0.29…0.35	880
Кладка из ячеистого кирпича	1300	0.5	880
Кладка из шлакового кирпича на цементно-песчаном растворе	1500	0.52	880
Кладка «Поротон»	800	0.31	900
Клен	620…750	0.19	—
Кожа	800…1000	0.14…0.16	—
Композиты технические	—	0.3…2	—
Краска масляная (эмаль)	1030…2045	0.18…0.4	650…2000
Кремний	2000…2330	148	714
Кремнийорганический полимер КМ-9	1160	0.2	1150
Латунь	8100…8850	70…120	400
Лед -60°С	924	2. 91	1700
Лед -20°С	920	2.44	1950
Лед 0°С	917	2.21	2150
Линолеум поливинилхлоридный многослойный (ГОСТ 14632-79)	1600…1800	0.33…0.38	1470
Линолеум поливинилхлоридный на тканевой подоснове (ГОСТ 7251-77)	1400…1800	0.23…0.35	1470
Липа, (15% влажности)	320…650	0.15	—
Лиственница	670	0.13	—
Листы асбестоцементные плоские (ГОСТ 18124-75)	1600…1800	0.23…0.35	840
Листы вермикулитовые	—	0.1	—
Листы гипсовые обшивочные (сухая штукатурка) ГОСТ 6266	800	0.15	840
Листы пробковые легкие	220	0.035	—
Листы пробковые тяжелые	260	0.05	—
Магнезия в форме сегментов для изоляции труб	220…300	0. 073…0.084	—
Мастика асфальтовая	2000	0.7	—
Маты, холсты базальтовые	25…80	0.03…0.04	—
Маты и полосы из стеклянного волокна прошивные (ТУ 21-23-72-75)	150	0.061	840
Маты минераловатные прошивные (ГОСТ 21880-76) и на синтетическом связующем (ГОСТ 9573-82)	50…125	0.048…0.056	840
МБОР-5, МБОР-5Ф, МБОР-С-5, МБОР-С2-5, МБОР-Б-5 (ТУ 5769-003-48588528-00)	100…150	0.038	—
Мел	1800…2800	0.8…2.2	800…880
Медь (ГОСТ 859-78)	8500	407	420
Миканит	2000…2200	0.21…0.41	250
Мипора	16…20	0.041	1420
Морозин	100…400	0.048…0.084	—
Мрамор (облицовка)	2800	2.9	880
Накипь котельная (богатая известью, при 100°С)	1000…2500	0. 15…2.3	—
Накипь котельная (богатая силикатом, при 100°С)	300…1200	0.08…0.23	—
Настил палубный	630	0.21	1100
Найлон	—	0.53	—
Нейлон	1300	0.17…0.24	1600
Неопрен	—	0.21	1700
Опилки древесные	200…400	0.07…0.093	—
Пакля	150	0.05	2300
Панели стеновые из гипса DIN 1863	600…900	0.29…0.41	—
Парафин	870…920	0.27	—
Паркет дубовый	1800	0.42	1100
Паркет штучный	1150	0.23	880
Паркет щитовой	700	0.17	880
Пемза	400…700	0.11…0.16	—
Пемзобетон	800…1600	0. 19…0.52	840
Пенобетон	300…1250	0.12…0.35	840
Пеногипс	300…600	0.1…0.15	—
Пенозолобетон	800…1200	0.17…0.29	—
Пенопласт ПС-1	100	0.037	—
Пенопласт ПС-4	70	0.04	—
Пенопласт ПХВ-1 (ТУ 6-05-1179-75) и ПВ-1 (ТУ 6-05-1158-78)	65…125	0.031…0.052	1260
Пенопласт резопен ФРП-1	65…110	0.041…0.043	—
Пенополистирол (ГОСТ 15588-70)	40	0.038	1340
Пенополистирол (ТУ 6-05-11-78-78)	100…150	0.041…0.05	1340
Пенополистирол Пеноплэкс	22…47	0.03…0.036	1600
Пенополиуретан (ТУ В-56-70, ТУ 67-98-75, ТУ 67-87-75)	40…80	0.029…0.041	1470
Пенополиуретановые листы	150	0. 035…0.04	—
Пенополиэтилен	—	0.035…0.05	—
Пенополиуретановые панели	—	0.025	—
Пеносиликальцит	400…1200	0.122…0.32	—
Пеностекло легкое	100..200	0.045…0.07	—
Пеностекло или газо-стекло (ТУ 21-БССР-86-73)	200…400	0.07…0.11	840
Пенофол	44…74	0.037…0.039	—
Пергамент	—	0.071	—
Пергамин (ГОСТ 2697-83)	600	0.17	1680
Перекрытие армокерамическое с бетонным заполнением без штукатурки	1100…1300	0.7	850
Перекрытие из железобетонных элементов со штукатуркой	1550	1.2	860
Перекрытие монолитное плоское железобетонное	2400	1.55	840
Перлит	200	0. 05	—
Перлит вспученный	100	0.06	—
Перлитобетон	600…1200	0.12…0.29	840
Перлитопласт-бетон (ТУ 480-1-145-74)	100…200	0.035…0.041	1050
Перлитофосфогелевые изделия (ГОСТ 21500-76)	200…300	0.064…0.076	1050
Песок 0% влажности	1500	0.33	800
Песок 10% влажности	—	0.97	—
Песок 20% влажности	—	1.33	—
Песок для строительных работ (ГОСТ 8736-77)	1600	0.35	840
Песок речной мелкий	1500	0.3…0.35	700…840
Песок речной мелкий (влажный)	1650	1.13	2090
Песчаник обожженный	1900…2700	1.5	—
Пихта	450…550	0.1…0.26	2700
Плита бумажная прессованая	600	0. 07	—
Плита пробковая	80…500	0.043…0.055	1850
Плита огнеупорная теплоизоляционная Avantex марки Board	200…500	0.04	—
Плитка облицовочная, кафельная	2000	1.05	—
Плитка термоизоляционная ПМТБ-2	—	0.04	—
Плиты алебастровые	—	0.47	750
Плиты из гипса ГОСТ 6428	1000…1200	0.23…0.35	840
Плиты древесно-волокнистые и древесно-стружечные (ГОСТ 4598-74, ГОСТ 10632-77)	200…1000	0.06…0.15	2300
Плиты из керзмзито-бетона	400…600	0.23	—
Плиты из полистирол-бетона ГОСТ Р 51263-99	200…300	0.082	—
Плиты из резольноформальдегидного пенопласта (ГОСТ 20916-75)	40…100	0.038…0.047	1680
Плиты из стеклянного штапельного волокна на синтетическом связующем (ГОСТ 10499-78)	50	0. 056	840
Плиты из ячеистого бетона ГОСТ 5742-76	350…400	0.093…0.104	—
Плиты камышитовые	200…300	0.06…0.07	2300
Плиты кремнезистые	0.07	—
Плиты льнокостричные изоляционные	250	0.054	2300
Плиты минераловатные на битумной связке марки 200 ГОСТ 10140-80	150…200	0.058	—
Плиты минераловатные на синтетическом связующем марки 200 ГОСТ 9573-96	225	0.054	—
Плиты минераловатные на синтетической связке (Финляндия)	170…230	0.042…0.044	—
Плиты минераловатные повышенной жесткости ГОСТ 22950-95	200	0.052	840
Плиты минераловатные повышенной жесткости на органофосфатном связующем (ТУ 21-РСФСР-3-72-76)	200	0.064	840
Плиты минераловатные полужесткие на крахмальном связующем	125…200	0. 056…0.07	840
Плиты минераловатные на синтетическом и битумном связующих	—	0.048…0.091	—
Плиты мягкие, полужесткие и жесткие минераловатные на синтетическом и битумном связующих (ГОСТ 9573-82, ГОСТ 10140-80, ГОСТ 12394-66)	50…350	0.048…0.091	840
Плиты пенопластовые на основе резольных фенолформальдегидных смол ГОСТ 20916-87	80…100	0.045	—
Плиты пенополистирольные ГОСТ 15588-86 безпрессовые	30…35	0.038	—
Плиты пенополистирольные (экструзионные) ТУ 2244-001-47547616-00	32	0.029	—
Плиты перлито-битумные ГОСТ 16136-80	300	0.087	—
Плиты перлито-волокнистые	150	0.05	—
Плиты перлито-фосфогелевые ГОСТ 21500-76	250	0.076	—
Плиты перлито-1 Пластбетонные ТУ 480-1-145-74	150	0. 044	—
Плиты перлитоцементные	—	0.08	—
Плиты строительный из пористого бетона	500…800	0.22…0.29	—
Плиты термобитумные теплоизоляционные	200…300	0.065…0.075	—
Плиты торфяные теплоизоляционные (ГОСТ 4861-74)	200…300	0.052…0.064	2300
Плиты фибролитовые (ГОСТ 8928-81) и арболит (ГОСТ 19222-84) на портландцементе	300…800	0.07…0.16	2300
Покрытие ковровое	630	0.2	1100
Покрытие синтетическое (ПВХ)	1500	0.23	—
Пол гипсовый бесшовный	750	0.22	800
Поливинилхлорид (ПВХ)	1400…1600	0.15…0.2	—
Поликарбонат (дифлон)	1200	0.16	1100
Полипропилен (ГОСТ 26996– 86)	900…910	0. 16…0.22	1930
Полистирол УПП1, ППС	1025	0.09…0.14	900
Полистиролбетон (ГОСТ 51263)	150…600	0.052…0.145	1060
Полистиролбетон модифицированный на активированном пластифицированном шлакопортландцементе	200…500	0.057…0.113	1060
Полистиролбетон модифицированный на композиционном малоклинкерном вяжущем в стеновых блоках и плитах	200…500	0.052…0.105	1060
Полистиролбетон модифицированный монолитный на портландцементе	250…300	0.075…0.085	1060
Полистиролбетон модифицированный на шлакопортландцементе в стеновых блоках и плитах	200…500	0.062…0.121	1060
Полиуретан	1200	0.32	—
Полихлорвинил	1290…1650	0.15	1130…1200
Полиэтилен высокой плотности	955	0. 35…0.48	1900…2300
Полиэтилен низкой плотности	920	0.25…0.34	1700
Поролон	34	0.04	—
Портландцемент (раствор)	—	0.47	—
Прессшпан	—	0.26…0.22	—
Пробка гранулированная техническая	45	0.038	1800
Пробка минеральная на битумной основе	270…350	0.073…0.096	—
Пробковое покрытие для полов	540	0.078	—
Ракушечник	1000…1800	0.27…0.63	835
Раствор гипсовый затирочный	1200	0.5	900
Раствор гипсоперлитовый	600	0.14	840
Раствор гипсоперлитовый поризованный	400…500	0.09…0.12	840
Раствор известковый	1650	0.85	920
Раствор известково-песчаный	1400…1600	0. 78	840
Раствор легкий LM21, LM36	700…1000	0.21…0.36	—
Раствор сложный (песок, известь, цемент)	1700	0.52	840
Раствор цементный, цементная стяжка	2000	1.4	—
Раствор цементно-песчаный	1800…2000	0.6…1.2	840
Раствор цементно-перлитовый	800…1000	0.16…0.21	840
Раствор цементно-шлаковый	1200…1400	0.35…0.41	840
Резина мягкая	—	0.13…0.16	1380
Резина твердая обыкновенная	900…1200	0.16…0.23	1350…1400
Резина пористая	160…580	0.05…0.17	2050
Рубероид (ГОСТ 10923-82)	600	0.17	1680
Руда железная	—	2.9	—
Сажа ламповая	170	0. 07…0.12	—
Сера ромбическая	2085	0.28	762
Серебро	10500	429	235
Сланец глинистый вспученный	400	0.16	—
Сланец	2600…3300	0.7…4.8	—
Слюда вспученная	100	0.07	—
Слюда поперек слоев	2600…3200	0.46…0.58	880
Слюда вдоль слоев	2700…3200	3.4	880
Смола эпоксидная	1260…1390	0.13…0.2	1100
Снег свежевыпавший	120…200	0.1…0.15	2090
Снег лежалый при 0°С	400…560	0.5	2100
Сосна и ель вдоль волокон	500	0.18	2300
Сосна и ель поперек волокон (ГОСТ 8486-66, ГОСТ 9463-72)	500	0.09	2300
Сосна смолистая 15% влажности	600…750	0. 15…0.23	2700
Сталь стержневая арматурная (ГОСТ 10884-81)	7850	58	482
Стекло оконное (ГОСТ 111-78)	2500	0.76	840
Стекловата	155…200	0.03	800
Стекловолокно	1700…2000	0.04	840
Стеклопластик	1800	0.23	800
Стеклотекстолит	1600…1900	0.3…0.37	—
Стружка деревянная прессованая	800	0.12…0.15	1080
Стяжка ангидритовая	2100	1.2	—
Стяжка из литого асфальта	2300	0.9	—
Текстолит	1300…1400	0.23…0.34	1470…1510
Термозит	300…500	0.085…0.13	—
Тефлон	2120	0.26	—
Ткань льняная	—	0.088	—
Толь (ГОСТ 10999-76)	600	0. 17	1680
Тополь	350…500	0.17	—
Торфоплиты	275…350	0.1…0.12	2100
Туф (облицовка)	1000…2000	0.21…0.76	750…880
Туфобетон	1200…1800	0.29…0.64	840
Уголь древесный кусковой (при 80°С)	190	0.074	—
Уголь каменный газовый	1420	3.6	—
Уголь каменный обыкновенный	1200…1350	0.24…0.27	—
Фарфор	2300…2500	0.25…1.6	750…950
Фанера клееная (ГОСТ 3916-69)	600	0.12…0.18	2300…2500
Фибра красная	1290	0.46	—
Фибролит (серый)	1100	0.22	1670
Целлофан	—	0.1	—
Целлулоид	1400	0.21	—
Цементные плиты	—	1. 92	—
Черепица бетонная	2100	1.1	—
Черепица глиняная	1900	0.85	—
Черепица из ПВХ асбеста	2000	0.85	—
Чугун	7220	40…60	500
Шевелин	140…190	0.056…0.07	—
Шелк	100	0.038…0.05	—
Шлак гранулированный	500	0.15	750
Шлак доменный гранулированный	600…800	0.13…0.17	—
Шлак котельный	1000	0.29	700…750
Шлакобетон	1120…1500	0.6…0.7	800
Шлакопемзобетон (термозитобетон)	1000…1800	0.23…0.52	840
Шлакопемзопено- и шлакопемзогазобетон	800…1600	0.17…0.47	840
Штукатурка гипсовая	800	0.3	840
Штукатурка известковая	1600	0. 7	950
Штукатурка из синтетической смолы	1100	0.7	—
Штукатурка известковая с каменной пылью	1700	0.87	920
Штукатурка из полистирольного раствора	300	0.1	1200
Штукатурка перлитовая	350…800	0.13…0.9	1130
Штукатурка сухая	—	0.21	—
Штукатурка утепляющая	500	0.2	—
Штукатурка фасадная с полимерными добавками	1800	1	880
Штукатурка цементная	—	0.9	—
Штукатурка цементно-песчаная	1800	1.2	—
Шунгизитобетон	1000…1400	0.27…0.49	840
Щебень и песок из перлита вспученного (ГОСТ 10832-83) — засыпка	200…600	0.064…0.11	840
Щебень из доменного шлака (ГОСТ 5578-76), шлаковой пемзы (ГОСТ 9760-75) и аглопорита (ГОСТ 11991-83) — засыпка	400…800	0. 12…0.18	840
Эбонит	1200	0.16…0.17	1430
Эбонит вспученный	640	0.032	—
Эковата	35…60	0.032…0.041	2300
Энсонит (прессованный картон)	400…500	0.1…0.11	—
Эмаль (кремнийорганическая)	—	0.16…0.27	—

Определение коэффициента теплопередачи материалов

Для чего подбирают определенную толщину стены дома? 

 Естественно для обеспечения необходимых условий проживания: 

— прочности и устойчивости; 
— её теплотехнических характеристик; 
— комфортности проживания в помещении со стенами из данного материала. 

Согласно СНИПу 23-02-2003 нормативное значение сопротивления теплопередаче внешней стены дома зависит от региона. В таблице  необходимое сопротивление теплопередаче наружней стены в Красноярске будет 4,84 м2·°C/В.  

Вычисляем реальное сопротивление теплопередачи стены дома

Значение коэффициента теплопередачи стен зависит от типа и толщины каждого отдельно взятого материала, используемого для их возведения. Для определения этого коэффициента используют показатель Λ — W/(m²·K), т.е нужно разделить толщину материала (м) на коэффициент теплопроводности.

Пример:
Определим коэффициент теплопередачи наружней стены из 3D-панелей

 

Пенополистирол ПСБ-С-25 — 300 мм

Цементная штукатурка — 250 мм

 

 

 

1. В первую очередь следует определить коэффициенты теплопроводности применяемых материалов. Выбираем из таблицы:
пенополистирол ПСБ-С25   — 0,038  Вт/м*К
штукатурка цементная            — 0,9 Вт/м*К

2. Теперь определяем коэффициенты сопротивления теплопередачи по формуле:

R =D/λ, где D — толщина слоя в м;  λ — коэффициент теплопроводности W/(m²·K) взятый из таблицы

0,30 / 0,038 = 7,89
0,25 / 0,9 = 0,28 

Наименование материала	Толщина материала, м	Коэффициент теплопроводности, Вт/м*К	Коэффициент сопротивление теплопередачи, м2 °С/Вт
Пенополистирол ПСБ-С25	0,30	0,038	7,89
Штукатурка цементная	0,25	0,9	0,28

3. Теперь просуммируем полученные величины и узнаем общий коэффициент сопротивление теплопередачи наружней стены 7,89 + 0,28 = 8,17 W/(m²·K)

Коэффициент сопротивление теплопередачи наружной стены из 3D-панелей  8,17 W/(m²·K) Рекомендуемое значение для Красноярска 4,84 (из таблицы), таким образом стена из 3D-панелей не только удовлетворяет «строгому» СНиП 23-02-2003, но и превосходит этот показатель, что гарантирует комфортное проживание в таком доме и позволяет экономить ваши деньги на отоплении и кондиционировании.

Определяем толщину стены из других строительных материалов что бы она соответствовала коэффициенту сопротивление теплопередачи наружней стены 8,17 W/(m²·K), как в 3D-панелях.

Используем формулу: D=λ*R, где
D — толщина слоя в м;
λ — коэффициент теплопроводности, W/(m²·K) взятый из таблицы;
R — Коэффициент сопротивление теплопередачи, м2 °С/Вт (в нашем случае это 8,17)

Наименование материала	Коэффициент теплопроводности, Вт/м*К	Толщина стены, м
3D-панель		0,55
Липа, береза, клен, дуб (15% влажности)	0,15	1,23
Керамзитобетон	0,2	1,63
Пенобетон 1000 кг/м3	0,3	2,45
Сосна и ель вдоль волокон	0,35	2,86
Дуб вдоль волокон	0,41	3,35
Кладка из кирпича на цементно-песчасном растворе	0,87	7,11
Железобетон	1,7	13,89

Мы видим из таблицы, что при одинаковом коэффициенте сопротивление теплопередачи 8,17 м2 °С/Вт толщина стен из различных строительных материалов разная, что влияет на размеры и стоимость дома.

Толщина стен из 3D-панелей 550 мм, а если взять кирпич без утеплителя то нужно стоить стену толщиной 7110 мм.

 

Сравнительная таблица по теплопроводности строительных материалов. Сравнение теплопроводности строительных материалов по толщине. Коэффициент теплопроводности воздушной прослойки

Последние годы при строительстве дома или его ремонте большое внимание уделяется энергоэффективности. При уже существующих ценах на топливо это очень актуально. Причем похоже что дальше экономия будет приобретать все большую важность. Чтобы правильно подобрать состав и толщин материалов в пироге ограждающих конструкций (стены, пол, потолок, кровля) необходимо знать теплопроводность строительных материалов. Эта характеристика указывается на упаковках с материалами, а необходима она еще на стадии проектирования. Ведь надо решить из какого материала строить стены, чем их утеплять, какой толщины должен быть каждый слой.

Что такое теплопроводность и термическое сопротивление

При выборе строительных материалов для строительства необходимо обращать внимание на характеристики материалов. Одна из ключевых позиций — теплопроводность. Она отображается коэффициентом теплопроводности. Это количество тепла, которое может провести тот или иной материал за единицу времени. То есть, чем меньше этот коэффициент, тем хуже материал проводит тепло. И наоборот, чем выше цифра, тем тепло отводится лучше.

Материалы с низкой теплопроводностью используются для утепления, с высокой — для переноса или отвода тепла. Например, радиаторы делают из алюминия, меди или стали, так как они хорошо передают тепло, то есть имеют высокий коэффициент теплопроводности. Для утепления используются материалы с низким коэффициентом теплопроводности — они лучше сохраняют тепло. В случае если объект состоит из нескольких слоев материала, его теплопроводность определяется как сумма коэффициентов всех материалов. При расчетах, рассчитывается теплопроводность каждой из составляющих «пирога», найденные величины суммируются. В общем получаем теплоизоляцонную способность ограждающей конструкции (стен, пола, потолка).

Есть еще такое понятие как тепловое сопротивление. Оно отображает способность материала препятствовать прохождению по нему тепла. То есть, это обратная величина по отношению к теплопроводности. И, если вы видите материал с высоким тепловым сопротивлением, его можно использовать для теплоизоляции. Примером теплоизоляционных материалов может случить популярная минеральная или базальтовая вата, пенопласт и т.д. Материалы с низким тепловых сопротивлением нужны для отведения или переноса тепла. Например, алюминиевые или стальные радиаторы используют для отопления, так как они хорошо отдают тепло.

Таблица теплопроводности теплоизоляционных материалов

Чтобы в доме было проще сохранять тепло зимой и прохладу летом, теплопроводность стен, пола и кровли должна быть не менее определенной цифры, которая рассчитывается для каждого региона. Состав «пирога» стен, пола и потолка, толщина материалов берутся с таким учетом чтобы суммарная цифра была не меньше (а лучше — хоть немного больше) рекомендованной для вашего региона.

При выборе материалов надо учесть, что некоторые из них (не все) в условиях повышенной влажности проводят тепло гораздо лучше. Если при эксплуатации возможно возникновение такой ситуации на продолжительный срок, в расчетах используют теплопроводность для этого состояния. Коэффициенты теплопроводности основных материалов, которые используются для утепления, приведены в таблице.

Наименование материала	Коэффициент теплопроводности Вт/(м·°C)
	В сухом состоянии	При нормальной влажности	При повышенной влажности
Войлок шерстяной	0,036-0,041	0,038-0,044	0,044-0,050
Каменная минеральная вата 25-50 кг/м3	0,036	0,042	0,045
Каменная минеральная вата 40-60 кг/м3	0,035	0,041	0,044
Каменная минеральная вата 80-125 кг/м3	0,036	0,042	0,045
Каменная минеральная вата 140-175 кг/м3	0,037	0,043	0,0456
Каменная минеральная вата 180 кг/м3	0,038	0,045	0,048
Стекловата 15 кг/м3	0,046	0,049	0,055
Стекловата 17 кг/м3	0,044	0,047	0,053
Стекловата 20 кг/м3	0,04	0,043	0,048
Стекловата 30 кг/м3	0,04	0,042	0,046
Стекловата 35 кг/м3	0,039	0,041	0,046
Стекловата 45 кг/м3	0,039	0,041	0,045
Стекловата 60 кг/м3	0,038	0,040	0,045
Стекловата 75 кг/м3	0,04	0,042	0,047
Стекловата 85 кг/м3	0,044	0,046	0,050
Пенополистирол (пенопласт, ППС)	0,036-0,041	0,038-0,044	0,044-0,050
Экструдированный пенополистирол (ЭППС, XPS)	0,029	0,030	0,031
Пенобетон, газобетон на цементном растворе, 600 кг/м3	0,14	0,22	0,26
Пенобетон, газобетон на цементном растворе, 400 кг/м3	0,11	0,14	0,15
Пенобетон, газобетон на известковом растворе, 600 кг/м3	0,15	0,28	0,34
Пенобетон, газобетон на известковом растворе, 400 кг/м3	0,13	0,22	0,28
Пеностекло, крошка, 100 — 150 кг/м3	0,043-0,06
Пеностекло, крошка, 151 — 200 кг/м3	0,06-0,063
Пеностекло, крошка, 201 — 250 кг/м3	0,066-0,073
Пеностекло, крошка, 251 — 400 кг/м3	0,085-0,1
Пеноблок 100 — 120 кг/м3	0,043-0,045
Пеноблок 121- 170 кг/м3	0,05-0,062
Пеноблок 171 — 220 кг/м3	0,057-0,063
Пеноблок 221 — 270 кг/м3	0,073
Эковата	0,037-0,042
Пенополиуретан (ППУ) 40 кг/м3	0,029	0,031	0,05
Пенополиуретан (ППУ) 60 кг/м3	0,035	0,036	0,041
Пенополиуретан (ППУ) 80 кг/м3	0,041	0,042	0,04
Пенополиэтилен сшитый	0,031-0,038
Вакуум	0
Воздух +27°C. 1 атм	0,026
Ксенон	0,0057
Аргон	0,0177
Аэрогель (Aspen aerogels)	0,014-0,021
Шлаковата	0,05
Вермикулит	0,064-0,074
Вспененный каучук	0,033
Пробка листы 220 кг/м3	0,035
Пробка листы 260 кг/м3	0,05
Базальтовые маты, холсты	0,03-0,04
Пакля	0,05
Перлит, 200 кг/м3	0,05
Перлит вспученный, 100 кг/м3	0,06
Плиты льняные изоляционные, 250 кг/м3	0,054
Полистиролбетон, 150-500 кг/м3	0,052-0,145
Пробка гранулированная, 45 кг/м3	0,038
Пробка минеральная на битумной основе, 270-350 кг/м3	0,076-0,096
Пробковое покрытие для пола, 540 кг/м3	0,078
Пробка техническая, 50 кг/м3	0,037

Часть информации взята нормативов, которые прописывают характеристики определенных материалов (СНиП 23-02-2003, СП 50. 13330.2012, СНиП II-3-79* (приложение 2)). Те материал, которые не прописаны в стандартах, найдены на сайтах производителей. Так как стандартов нет, у разных производителей они могут значительно отличаться, потому при покупке обращайте внимание на характеристики каждого покупаемого материала.

Таблица теплопроводности строительных материалов

Стены, перекрытия, пол, делать можно из разных материалов, но так повелось, что теплопроводность строительных материалов обычно сравнивают с кирпичной кладкой. Этот материал знаю все, с ним проще проводить ассоциации. Наиболее популярны диаграммы, на которых наглядно продемонстрирована разница между различными материалами. Одна такая картинка есть в предыдущем пункте, вторая — сравнение кирпичной стены и стены из бревен — приведена ниже. Именно потому для стен из кирпича и другого материала с высокой теплопроводностью выбирают теплоизоляционные материалы. Чтобы было проще подбирать, теплопроводность основных строительных материалов сведена в таблицу.

Название материала, плотность	Коэффициент теплопроводности
	в сухом состоянии	при нормальной влажности	при повышенной влажности
ЦПР (цементно-песчаный раствор)	0,58	0,76	0,93
Известково-песчаный раствор	0,47	0,7	0,81
Гипсовая штукатурка	0,25
Пенобетон, газобетон на цементе, 600 кг/м3	0,14	0,22	0,26
Пенобетон, газобетон на цементе, 800 кг/м3	0,21	0,33	0,37
Пенобетон, газобетон на цементе, 1000 кг/м3	0,29	0,38	0,43
Пенобетон, газобетон на извести, 600 кг/м3	0,15	0,28	0,34
Пенобетон, газобетон на извести, 800 кг/м3	0,23	0,39	0,45
Пенобетон, газобетон на извести, 1000 кг/м3	0,31	0,48	0,55
Оконное стекло	0,76
Арболит	0,07-0,17
Бетон с природным щебнем, 2400 кг/м3	1,51
Легкий бетон с природной пемзой, 500-1200 кг/м3	0,15-0,44
Бетон на гранулированных шлаках, 1200-1800 кг/м3	0,35-0,58
Бетон на котельном шлаке, 1400 кг/м3	0,56
Бетон на каменном щебне, 2200-2500 кг/м3	0,9-1,5
Бетон на топливном шлаке, 1000-1800 кг/м3	0,3-0,7
Керамическийй блок поризованный	0,2
Вермикулитобетон, 300-800 кг/м3	0,08-0,21
Керамзитобетон, 500 кг/м3	0,14
Керамзитобетон, 600 кг/м3	0,16
Керамзитобетон, 800 кг/м3	0,21
Керамзитобетон, 1000 кг/м3	0,27
Керамзитобетон, 1200 кг/м3	0,36
Керамзитобетон, 1400 кг/м3	0,47
Керамзитобетон, 1600 кг/м3	0,58
Керамзитобетон, 1800 кг/м3	0,66
ладка из керамического полнотелого кирпича на ЦПР	0,56	0,7	0,81
Кладка из пустотелого керамического кирпича на ЦПР, 1000 кг/м3)	0,35	0,47	0,52
Кладка из пустотелого керамического кирпича на ЦПР, 1300 кг/м3)	0,41	0,52	0,58
Кладка из пустотелого керамического кирпича на ЦПР, 1400 кг/м3)	0,47	0,58	0,64
Кладка из полнотелого силикатного кирпича на ЦПР, 1000 кг/м3)	0,7	0,76	0,87
Кладка из пустотелого силикатного кирпича на ЦПР, 11 пустот	0,64	0,7	0,81
Кладка из пустотелого силикатного кирпича на ЦПР, 14 пустот	0,52	0,64	0,76
Известняк 1400 кг/м3	0,49	0,56	0,58
Известняк 1+600 кг/м3	0,58	0,73	0,81
Известняк 1800 кг/м3	0,7	0,93	1,05
Известняк 2000 кг/м3	0,93	1,16	1,28
Песок строительный, 1600 кг/м3	0,35
Гранит	3,49
Мрамор	2,91
Керамзит, гравий, 250 кг/м3	0,1	0,11	0,12
Керамзит, гравий, 300 кг/м3	0,108	0,12	0,13
Керамзит, гравий, 350 кг/м3	0,115-0,12	0,125	0,14
Керамзит, гравий, 400 кг/м3	0,12	0,13	0,145
Керамзит, гравий, 450 кг/м3	0,13	0,14	0,155
Керамзит, гравий, 500 кг/м3	0,14	0,15	0,165
Керамзит, гравий, 600 кг/м3	0,14	0,17	0,19
Керамзит, гравий, 800 кг/м3	0,18
Гипсовые плиты, 1100 кг/м3	0,35	0,50	0,56
Гипсовые плиты, 1350 кг/м3	0,23	0,35	0,41
Глина, 1600-2900 кг/м3	0,7-0,9
Глина огнеупорная, 1800 кг/м3	1,4
Керамзит, 200-800 кг/м3	0,1-0,18
Керамзитобетон на кварцевом песке с поризацией, 800-1200 кг/м3	0,23-0,41
Керамзитобетон, 500-1800 кг/м3	0,16-0,66
Керамзитобетон на перлитовом песке, 800-1000 кг/м3	0,22-0,28
Кирпич клинкерный, 1800 — 2000 кг/м3	0,8-0,16
Кирпич облицовочный керамический, 1800 кг/м3	0,93
Бутовая кладка средней плотности, 2000 кг/м3	1,35
Листы гипсокартона, 800 кг/м3	0,15	0,19	0,21
Листы гипсокартона, 1050 кг/м3	0,15	0,34	0,36
Фанера клеенная	0,12	0,15	0,18
ДВП, ДСП, 200 кг/м3	0,06	0,07	0,08
ДВП, ДСП, 400 кг/м3	0,08	0,11	0,13
ДВП, ДСП, 600 кг/м3	0,11	0,13	0,16
ДВП, ДСП, 800 кг/м3	0,13	0,19	0,23
ДВП, ДСП, 1000 кг/м3	0,15	0,23	0,29
Линолеум ПВХ на теплоизолирующей основе, 1600 кг/м3	0,33
Линолеум ПВХ на теплоизолирующей основе, 1800 кг/м3	0,38
Линолеум ПВХ на тканевой основе, 1400 кг/м3	0,2	0,29	0,29
Линолеум ПВХ на тканевой основе, 1600 кг/м3	0,29	0,35	0,35
Линолеум ПВХ на тканевой основе, 1800 кг/м3	0,35
Листы асбоцементные плоские, 1600-1800 кг/м3	0,23-0,35
Ковровое покрытие, 630 кг/м3	0,2
Поликарбонат (листы), 1200 кг/м3	0,16
Полистиролбетон, 200-500 кг/м3	0,075-0,085
Ракушечник, 1000-1800 кг/м3	0,27-0,63
Стеклопластик, 1800 кг/м3	0,23
Черепица бетонная, 2100 кг/м3	1,1
Черепица керамическая, 1900 кг/м3	0,85
Черепица ПВХ, 2000 кг/м3	0,85
Известковая штукатурка, 1600 кг/м3	0,7
Штукатурка цементно-песчаная, 1800 кг/м3	1,2

Древесина — один из строительных материалов с относительно невысокой теплопроводностью. В таблице даны ориентировочные данные по разным породам. При покупке обязательно смотрите плотность и коэффициент теплопроводности. Далеко не у всех они такие, как прописаны в нормативных документах.

Наименование	Коэффициент теплопроводности
	В сухом состоянии	При нормальной влажности	При повышенной влажности
Сосна, ель поперек волокон	0,09	0,14	0,18
Сосна, ель вдоль волокон	0,18	0,29	0,35
Дуб вдоль волокон	0,23	0,35	0,41
Дуб поперек волокон	0,10	0,18	0,23
Пробковое дерево	0,035
Береза	0,15
Кедр	0,095
Каучук натуральный	0,18
Клен	0,19
Липа (15% влажности)	0,15
Лиственница	0,13
Опилки	0,07-0,093
Пакля	0,05
Паркет дубовый	0,42
Паркет штучный	0,23
Паркет щитовой	0,17
Пихта	0,1-0,26
Тополь	0,17

Металлы очень хорошо проводят тепло. Именно они часто являются мостиком холода в конструкции. И это тоже надо учитывать, исключать прямой контакт используя теплоизолирующие прослойки и прокладки, которые называются термическим разрывом. Теплопроводность металлов сведена в другую таблицу.

Название	Коэффициент теплопроводности		Название	Коэффициент теплопроводности
Бронза	22-105		Алюминий	202-236
Медь	282-390		Латунь	97-111
Серебро	429		Железо	92
Олово	67		Сталь	47
Золото	318

Как рассчитать толщину стен

Для того чтобы зимой в доме было тепло, а летом прохладно, необходимо чтобы ограждающие конструкции (стены, пол, потолок/кровля) должны иметь определенное тепловое сопротивление. Для каждого региона эта величина своя. Зависит она от средних температур и влажности в конкретной области.

Термическое сопротивление ограждающих
конструкций для регионов России

Для того чтобы счета за отопление не были слишком большими, подбирать строительные материалы и их толщину надо так, чтобы их суммарное тепловое сопротивление было не меньше указанного в таблице.

Расчет толщины стены, толщины утеплителя, отделочных слоев

Для современного строительства характерна ситуация, когда стена имеет несколько слоев. Кроме несущей конструкции есть утепление, отделочные материалы. Каждый из слоев имеет свою толщину. Как определить толщину утеплителя? Расчет несложен. Исходят из формулы:

R — термическое сопротивление;

p — толщина слоя в метрах;

k — коэффициент теплопроводности.

Предварительно надо определиться с материалами, которые вы будете использовать при строительстве. Причем, надо знать точно, какого вида будет материал стен, утепление, отделка и т. д. Ведь каждый из них вносит свою лепту в теплоизоляцию, и теплопроводность строительных материалов учитывается в расчете.

Сначала считается термическое сопротивление конструкционного материала (из которого будет строится стена, перекрытие и т.д.), затем «по остаточному» принципу подбирается толщина выбранного утеплителя. Можно еще принять в расчет теплоизоляционных характеристики отделочных материалов, но обычно они идут «плюсом» к основным. Так закладывается определенный запас «на всякий случай». Этот запас позволяет экономить на отоплении, что впоследствии положительно сказывается на бюджете.

Пример расчета толщины утеплителя

Разберем на примере. Собираемся строить стену из кирпича — в полтора кирпича, утеплять будем минеральной ватой. По таблице тепловое сопротивление стен для региона должно быть не меньше 3,5. Расчет для этой ситуации приведен ниже.

Если бюджет ограничен, минеральной ваты можно взять 10 см, а недостающее покроется отделочными материалами. Они ведь будут изнутри и снаружи. Но, если хотите, чтобы счета за отопление были минимальными, лучше отделку пускать «плюсом» к расчетной величине. Это ваш запас на время самых низких температур, так как нормы теплового сопротивления для ограждающих конструкций считаются по средней температуре за несколько лет, а зимы бывают аномально холодными. Потому теплопроводность строительных материалов, используемых для отделки просто не принимают во внимание.

Процесс передачи энергии от более нагретой части тела к менее нагретой называется теплопроводностью. Числовое значение такого процесса отражает коэффициент теплопроводности материала. Это понятие является очень важным при строительстве и ремонте зданий. Правильно подобранные материалы позволяют создать в помещении благоприятный микроклимат и сэкономить на отоплении существенную сумму.

Понятие теплопроводности

Теплопроводность — процесс обмена тепловой энергией, который происходит за счет столкновения мельчайших частиц тела. Причем этот процесс не прекратится, пока не наступит момент равновесия температур. На это уходит определенный промежуток времени. Чем больше времени затрачивается на тепловой обмен, тем ниже показатель теплопроводности.

Данный показатель выражают как коэффициент теплопроводности материалов. Таблица содержит уже измеренные значения для большинства материалов. Расчет производится по количеству тепловой энергии, прошедшей сквозь заданную площадь поверхности материала. Чем больше вычисленное значение, тем быстрее объект отдаст все свое тепло.

Факторы, влияющие на теплопроводность

Коэффициент теплопроводности материала зависит от нескольких факторов:

• При повышении данного показателя взаимодействие частиц материала становится прочнее. Соответственно, они будут передавать температуру быстрее. А это значит, что с повышением плотности материала улучшается передача тепла.

• Пористость вещества. Пористые материалы являются неоднородными по своей структуре. Внутри них находится большое количество воздуха. А это значит, что молекулам и другим частицами будет сложно перемещать тепловую энергию. Соответственно, коэффициент теплопроводности повышается.

• Влажность также оказывает влияние на теплопроводность. Мокрые поверхности материала пропускают большее количество тепла. В некоторых таблицах даже указывается расчетный коэффициент теплопроводности материала в трех состояниях: сухом, среднем (обычном) и влажном.

Выбирая материал для утепления помещений, важно учитывать также условия, в которых он будет эксплуатироваться.

Понятие теплопроводности на практике

Теплопроводность учитывается на этапе проектирования здания. При этом берется во внимание способность материалов удерживать тепло. Благодаря их правильному подбору жильцам внутри помещения всегда будет комфортно. Во время эксплуатации будут существенно экономиться денежные средства на отопление.

Утепление на стадии проектирования является оптимальным, но не единственным решением. Не составляет трудности утеплить уже готовое здание путем проведения внутренних или наружных работ. Толщина слоя изоляции будет зависеть от выбранных материалов. Отдельные из них (к примеру, дерево, пенобетон) могут в некоторых случаях использоваться без дополнительного слоя термоизоляции. Главное, чтобы их толщина превышала 50 сантиметров.

Особенное внимание следует уделить утеплению кровли, оконных и дверных проемов, пола. Сквозь эти элементы уходит больше всего тепла. Зрительно это можно увидеть на фотографии в начале статьи.

Конструкционные материалы и их показатели

Для строительства зданий используют материалы с низким коэффициентом теплопроводности. Наиболее популярными являются:

• Железобетон, значение теплопроводности которого составляет 1,68Вт/м*К. Плотность материала достигает 2400-2500 кг/м 3 .

• Древесина, издревле использующаяся как строительный материал. Ее плотность и теплопроводность в зависимости от породы составляют 150-2100 кг/м 3 и 0,2-0,23Вт/м*К соответственно.

Еще один популярный строительный материал — кирпич. В зависимости от состава он обладает следующими показателями:

• саманный (изготовленный из глины): 0,1-0,4 Вт/м*К;

• керамический (изготовленный методом обжига): 0,35-0,81 Вт/м*К;

• силикатный (из песка с добавлением извести): 0,82-0,88 Вт/м*К.

Материалы из бетона с добавлением пористых заполнителей

Коэффициент теплопроводности материала позволяет использовать последний для постройки гаражей, сараев, летних домиков, бань и других сооружений. В данную группу можно отнести:

• Керамзитобетон, показатели которого зависят от его вида. Полнотелые блоки не имеют пустот и отверстий. С пустотами внутри изготавливают которые менее прочные, нежели первый вариант. Во втором случае теплопроводность будет ниже. Если рассматривать общие цифры, то составляет 500-1800кг/м3. Его показатель находится в интервале 0,14-0,65Вт/м*К.

• Газобетон, внутри которого образуются поры размером 1-3 миллиметра. Такая структура определяет плотность материала (300-800кг/м 3). За счет этого коэффициент достигает 0,1-0,3 Вт/м*К.

Показатели теплоизоляционных материалов

Коэффициент теплопроводности теплоизоляционных материалов, наиболее популярных в наше время:

• пенополистирол, плотность которого такая же, как и у предыдущего материала. Но при этом коэффициент передачи тепла находится на уровне 0,029-0,036Вт/м*К;

• стекловата. Характеризуется коэффициентом, равным 0,038-0,045Вт/м*К;

• с показателем 0,035-0,042Вт/м*К.

Таблица показателей

Для удобства работы коэффициент теплопроводности материала принято заносить в таблицу. В ней кроме самого коэффициента могут быть отражены такие показатели как степень влажности, плотность и другие. Материалы с высоким коэффициент теплопроводности сочетаются в таблице с показателями низкой теплопроводности. Образец данной таблицы приведен ниже:

Использование коэффициента теплопроводности материала позволит возвести желаемую постройку. Главное: выбрать продукт, отвечающий всем необходимым требованиями. Тогда здание получится комфортным для проживания; в нем будет сохраняться благоприятный микроклимат.

Правильно подобранный снизит по причине чего больше не нужно будет «отапливать улицу». Благодаря этому финансовые затраты на отопление существенно снизятся. Такая экономия позволит в скором времени вернуть все деньги, которые будут затрачены на приобретение теплоизолятора.

Строительство частного дома – очень непростой процесс от начала и до конца. Одним из основных вопросов данного процесса является выбор строительного сырья. Этот выбор должен быть очень грамотным и обдуманным, ведь от него зависит большая часть жизни в новом доме. Особняком в этом выборе стоит такое понятие, как теплопроводность материалов. От неё будет зависеть, насколько в доме будет тепло и комфортно.

Теплопроводность – это способность физических тел (и веществ, из которых они изготовлены) передавать тепловую энергию. Объясняя более простым языком, это перенос энергии от тёплого места к холодному. У некоторых веществ такой перенос будет происходить быстро (например, у большинства металлов), а у некоторых, наоборот – очень медленно (резина).

Если говорить ещё более понятно, то в некоторых случаях, материалы, имея толщину в несколько метров, будут проводить тепло гораздо лучше, чем другие материалы, с толщиной в несколько десятков сантиметров. Например, несколько сантиметров гипсокартона смогут заменить внушительную стену из кирпича.

Основываясь на этих знаниях, можно предположить, что наиболее правильным будет выбор материалов с низкими значениями этой величины , чтобы дом быстро не остывал. Для наглядности, обозначим процентное соотношение потерь тепла в разных участках дома:

От чего зависит теплопроводность?

Значения данной величины могут зависеть от нескольких факторов . Например, коэффициент теплопроводности, о котором мы поговорим отдельно, влажность строительного сырья, плотность и так далее.

• Материалы, имеющие высокие показатели плотности, имеют, в свою очередь, и высокую способность к теплоотдаче, за счёт плотного скопления молекул внутри вещества. Пористые материалы, наоборот, будут нагреваться и остывать медленнее.
• На теплопередачу оказывает влияние и влажность материалов. Если материалы промокнут, то их теплоотдача возрастёт.
• Также, сильно влияет на этот показатель структура материала. Например, дерево с поперечными и продольными волокнами будет иметь разные значения теплопроводности.
• Показатель изменяется и при изменениях таких параметров, как давление и температура. С ростом температуры он увеличивается, а с ростом давления, наоборот – уменьшается.

Коэффициент теплопроводности

Для количественной оценки такого параметра, используются специальные коэффициенты теплопроводности , строго задекларированные в СНИП. Например, коэффициент теплопроводности бетона равен 0,15-1,75 ВТ/(м*С) в зависимости от типа бетона. Где С – градусы Цельсия. На данный момент расчёт коэффициентов есть практически для всех существующих типов строительного сырья, применяющихся при строительстве. Коэффициенты теплопроводности строительных материалов очень важны в любых архитектурно-строительных работах.

Для удобного подбора материалов и их сравнения, используются специальные таблицы коэффициентов теплопроводности, разработанные по нормам СНИП(строительные нормы и правила). Теплопроводность строительных материалов , таблица на которых будет приведена ниже, очень важна при строительстве любых объектов.

• Древесные материалы. Для некоторых материалов параметры будут приведены как вдоль волокон(Индекс 1, так и поперёк – индекс 2)

• Различные типы бетона.

• Различные виды строительного и декоративного кирпича.

Расчёт толщины утеплителя

Из вышеприведённых таблиц мы видим, насколько могут отличаться коэффициенты проводимости тепла у разных материалов. Для расчёта теплосопротивления будущей стены, существует нехитрая формула , которая связывает толщину утеплителя и коэффициент его теплопроводности.

R = p / k , где R -показатель теплосопротивления, p -толщина слоя, k – коэффициент.

Из этой формулы несложно выделить и формулу расчёта толщины слоя утеплителя для требуемого теплосопротивления. P = R * k . Значение теплосопротивление разное для каждого региона. Для этих значений тоже существует специальная таблица, где их и можно посмотреть при расчёте толщины утеплителя.

Теперь приведём примеры некоторых наиболее популярных утеплителей и их технических характеристик.

Строительство каждого объекта лучше начинать с планировки проекта и тщательного расчета теплотехнических параметров. Точные данные позволит получить таблица теплопроводности строительных материалов. Правильное возведение зданий способствует оптимальным климатическим параметрам в помещении. А таблица поможет правильно подобрать сырье, которое будут использоваться для строительства.

Теплопроводность материалов влияет на толщину стен

Теплопроводность является показателем передачи тепловой энергии от нагреваемых предметов в помещении к предметам с более низкой температурой. Процесс теплообмена производится, пока температурные показатели не уравняются. Для обозначения тепловой энергии используется специальный коэффициент теплопроводности строительных материалов. Таблица поможет увидеть все требуемые значения. Параметр обозначает, сколько тепловой энергии пропускается через единицу площади в единицу времени. Чем больше данное обозначение, тем качественнее будет теплообмен. При возведении зданий необходимо применять материал с минимальным значением тепловой проводимости.

Коэффициент теплопроводности это такая величина, которая равна количеству теплоты, проходящей через метр толщины материала за час. Использование подобной характеристики обязательно для создания лучшей теплоизоляции. Теплопроводность следует учесть при подборе дополнительных утепляющих конструкций.

Что оказывает влияние на показатель теплопроводности?

Теплопроводность определяется такими факторами:

• пористость определяет неоднородность структуры. При пропуске тепла через такие материалы процесс охлаждения незначительный;
• повышенное значение плотности влияет на тесные соприкосновения частиц, что способствует более быстрому теплообмену;
• повышенная влажность увеличивает данный показатель.

Использование значений коэффициента теплопроводности на практике

Материалы представлены конструкционными и теплоизоляционными разновидностями. Первый вид обладает большими показателями теплопроводности. Они применяются для строительства перекрытий, ограждений и стен.

При помощи таблицы определяются возможности их теплообмена. Чтобы данный показатель был достаточно низким для нормального микроклимата в помещении стены из некоторых материалов должны быть особенно толстыми. Чтобы этого избежать, рекомендуется использовать дополнительные теплоизолирующие компоненты.

Показатели теплопроводности для готовых построек. Виды утеплений

При создании проекта нужно учитывать все способы утечки тепла. Оно может выходить через стены и крышу, а также через полы и двери. Если вы неправильно проведете расчеты проектирования, то придется довольствоваться только тепловой энергией, полученной от отопительных приборов. Здания, построенные из стандартного сырья: камня, кирпича либо бетона нужно дополнительно утеплять.

Дополнительная теплоизоляция проводится в каркасных зданиях. При этом деревянный каркас придает жесткости конструкции, а утепляющий материал прокладывается в пространство между стойками. В зданиях из кирпича и шлакоблоков утепление производится снаружи конструкции.

Выбирая утеплители необходимо обращать внимание на такие факторы, как уровень влажности, влияние повышенных температур и типа сооружения. Учитывайте определенные параметры утепляющих конструкций:

• показатель теплопроводности оказывает влияние на качество теплоизолирующего процесса;
• влагопоглощение имеет большое значение при утеплении наружных элементов;
• толщина влияет на надежность утепления. Тонкий утеплитель помогает сохранить полезную площадь помещения;
• важна горючесть. Качественное сырье имеет способность к самозатуханию;
• термоустойчивость отображает способность выдерживать температурные перепады;
• экологичность и безопасность;
• звукоизоляция защищает от шума.

В качестве утеплителей применяются следующие виды:

• минеральная вата устойчива к огню и экологична. К важным характеристикам относится низкая теплопроводность;

• пенопласт – это легкий материал с хорошими утеплительными свойствами. Он легко устанавливается и обладает влагоустойчивостью. Рекомендуется для применения в нежилых строениях;
• базальтовая вата в отличие от минеральной отличается лучшими показателями стойкости к влаге;
• пеноплэкс устойчив к влажности, повышенным температурам и огню. Имеет прекрасные показатели теплопроводности, прост в монтаже и долговечен;

• пенополиуретан известен такими качествами, как негорючесть, хорошие водоотталкивающие свойства и высокая пожаростойкость;
• экструдированный пенополистирол при производстве проходит дополнительную обработку. Обладает равномерной структурой;

• пенофол представляет из себя многослойный утепляющий пласт. В составе присутствует вспененный полиэтилен. Поверхность пластины покрывается фольгой для обеспечения отражения.

Для теплоизоляции могут применяться сыпучие типы сырья. Это бумажные гранулы или перлит. Они имеют стойкость к влаге и к огню. А из органических разновидностей можно рассмотреть волокно из древесины, лен или пробковое покрытие. При выборе, особое внимание уделяйте таким показателям как экологичность и пожаробезопасность.

Обратите внимание! При конструировании теплоизоляции, важно продумать монтаж гидроизолирующей прослойки. Это позволит избежать высокой влажности и повысит сопротивляемость теплообмену.

Таблица теплопроводности строительных материалов: особенности показателей

Таблица теплопроводности строительных материалов содержит показатели различных видов сырья, которое применяется в строительстве. Используя данную информацию, вы можете легко посчитать толщину стен и количество утеплителя.

Как использовать таблицу теплопроводности материалов и утеплителей?

В таблице сопротивления теплопередаче материалов представлены наиболее популярные материалы. Выбирая определенный вариант теплоизоляции важно учитывать не только физические свойства, но и такие характеристики как долговечность, цена и легкость установки.

Знаете ли вы, что проще всего выполнять монтаж пенооизола и пенополиуретана. Они распределяются по поверхности в виде пены. Подобные материалы легко заполняют полости конструкций. При сравнении твердых и пенных вариантов, нужно выделить, что пена не образует стыков.

Значения коэффициентов теплопередачи материалов в таблице

При произведении вычислений следует знать коэффициент сопротивления теплопередаче. Данное значение является отношением температур с обеих сторон к количеству теплового потока. Для того чтобы найти теплосопротивление определенных стен и используется таблица теплопроводности.

Все расчеты вы можете провести сами. Для этого толщина прослойки теплоизолятора делится на коэффициент теплопроводности. Данное значение часто указывается на упаковке, если это изоляция. Материалы для дома измеряются самостоятельно. Это касается толщины, а коэффициенты можно отыскать в специальных таблицах.

Коэффициент сопротивления помогает выбрать определенный тип теплоизоляции и толщину слоя материала. Сведения о паропроницаемости и плотности можно посмотреть в таблице.

При правильном использовании табличных данных вы сможете выбрать качественный материал для создания благоприятного микроклимата в помещении.

Теплопроводность строительных материалов (видео)

Возможно Вам также будет интересно:

Как сделать отопление в частном доме из полипропиленовых труб своими руками Гидрострелка: назначение, принцип работы, расчеты Схема отопления с принудительной циркуляцией двухэтажного дома – решение проблемы с теплом

Строительство любого дома, будь то коттедж или скромный дачный домик, должно начинаться с разработки проекта. На этом этапе закладывается не только архитектурный облик будущего строения, но и его конструктивные и теплотехнические характеристики.

Основной задачей на этапе проекта будет не только разработка прочных и долговечных конструктивных решений, способных поддерживать наиболее комфортный микроклимат с минимальными затратами. Помочь определиться с выбором может сравнительная таблица теплопроводности материалов.

Понятие теплопроводности

В общих чертах процесс теплопроводности характеризуется передачей тепловой энергии от более нагретых частиц твердого тела к менее нагретым. Процесс будет идти до тех пор, пока не наступит тепловое равновесие. Другими словами, пока не сравняются температуры.

Применительно к ограждающим конструкциям дома (стены, пол, потолок, крыша) процесс теплопередачи будет определяться временем, в течение которого температура внутри помещения сравняется с температурой окружающей среды.

Чем более продолжителен по времени будет этот процесс, тем помещение будет более комфортным по ощущениям и экономичным по эксплуатационным расходам.

Численно процесс переноса тепла характеризуется коэффициентом теплопроводности. Физический смысл коэффициента показывает, какое количество тепла за единицу времени проходит через единицу поверхности. Т.е. чем выше значение этого показателя, тем лучше проводится тепло, значит, тем быстрее будет происходить процесс теплообмена.

Соответственно, на этапе проектных работ необходимо спроектировать конструкции, теплопроводность которых должна иметь по возможности наименьшее значение.

Вернуться к оглавлению

Факторы, влияющие на величину теплопроводности

Теплопроводность материалов, используемых в строительстве, зависит от их параметров:

1. Пористость – наличие пор в структуре материала нарушает его однородность. При прохождении теплового потока часть энергии передается через объем, занятый порами и заполненный воздухом. Принято за отсчетную точку принимать теплопроводность сухого воздуха (0,02 Вт/(м*°С)). Соответственно, чем больший объем будет занят воздушными порами, тем меньше будет теплопроводность материала.
2. Структура пор – малый размер пор и их замкнутый характер способствуют снижению скорости теплового потока. В случае использования материалов с крупными сообщающимися порами в дополнение к теплопроводности в процессе переноса тепла будут участвовать процессы передачи тепла конвекцией.
3. Плотность – при больших значениях частицы более тесно взаимодействуют друг с другом и в большей степени способствуют передаче тепловой энергии. В общем случае значения теплопроводности материала в зависимости от его плотности определяются либо на основе справочных данных, либо эмпирически.
4. Влажность – значение теплопроводности для воды составляет (0,6 Вт/(м*°С)). При намокании стеновых конструкций или утеплителя происходит вытеснение сухого воздуха из пор и замещение его каплями жидкости или насыщенным влажным воздухом. Теплопроводность в этом случае значительно увеличится.
5. Влияние температуры на теплопроводность материала отражается через формулу:

λ=λо*(1+b*t), (1)

где, λо – коэффициент теплопроводности при температуре 0 °С, Вт/м*°С;

b – справочная величина температурного коэффициента;

t – температура.

Вернуться к оглавлению

Практическое применение значения теплопроводности строительных материалов

Из понятия теплопроводности напрямую вытекает понятие толщины слоя материала для получения необходимого значения сопротивления теплового потока. Тепловое сопротивление – нормируемая величина.

Упрощенная формула, определяющая толщину слоя, будет иметь вид:

где, H – толщина слоя, м;

R – сопротивление теплопередаче, (м2*°С)/Вт;

λ – коэффициент теплопроводности, Вт/(м*°С).

Данная формула применительно к стене или перекрытию имеет следующие допущения:

• ограждающая конструкция имеет однородное монолитное строение;
• используемые стройматериалы имеют естественную влажность.

При проектировании необходимые нормируемые и справочные данные берутся из нормативной документации:

• СНиП23-01-99 – Строительная климатология;
• СНиП 23-02-2003 – Тепловая защита зданий;
• СП 23-101-2004 – Проектирование тепловой защиты зданий.

Вернуться к оглавлению

Теплопроводность материалов: параметры

Принято условное разделение материалов, применяемых в строительстве, на конструкционные и теплоизоляционные.

Конструкционные материалы применяются для возведения ограждающих конструкций (стен, перегородок, перекрытий). Они отличаются большими значениями теплопроводности.

Значения коэффициентов теплопроводности сведены в таблицу 1:

Таблица 1

Подставляя в формулу (2) данные, взятые из нормативной документации, и данные из Таблицы 1, можно получить требуемую толщину стен для конкретного климатического района.

При выполнении стен только из конструкционных материалов без использования теплоизоляции их необходимая толщина (в случае использования железобетона) может достигать нескольких метров. Конструкция в этом случае получится непомерно большой и громоздкой.

Допускают возведение стен без использования дополнительного утепления, пожалуй, только пенобетон и дерево. И даже в этом случае толщина стены достигает полуметра.

Теплоизоляционные материалы имеют достаточно малые величины значения коэффициента теплопроводности.

Основной их диапазон лежит в пределах от 0,03 до 0,07 Вт/(м*°С). Наиболее распространенные материалы – это экструдированный пенополистирол, минеральная вата, пенопласт, стекловата, утепляющие материалы на основе пенополиуретана. Их использование позволяет значительно снизить толщину ограждающих конструкций.

СНиП 23-02 Расчетные теплотехнические показатели полимерных строительных материалов и изделий, теплоемкость, теплопроводность и теплоусвоение в зависимости от плотности и влажности, паропроницаемость. Пенополистиролы, пенополиуретаны, пенопласты,…

Материал	Характеристики материалов в сухом состоянии			Расчетные коэффициенты (при условиях эксплуатации по СНиП 23-02)
	плот- ность, кг/м3	удель- ная тепло- емкость, кДж/(кг°С)	коэфф- ициент теплопро- водности, Вт/(м°С)	массового отношения влаги в материале, %		теплопро- водности, Вт/(м°С)		тепло- усвоения (при периоде 24 ч), Вт/(м2°С)		паропро- ницаемости, мг/(мчПа)
				А	Б	А	Б	А	Б	А, Б
Пенополистирол	150	1. 34	0.05	1	5	0.052	0.06	0.89	0.99	0.05
Пенополистирол	100	1.34	0.041	2	10	0.041	0.052	0.65	0.82	0.05
Пенополистирол (ГОСТ 15588)	40	1.34	0.037	2	10	0.041	0.05	0.41	0.49	0.05
Пенополистирол ОАО «СП Радослав»	18	1.34	0.042	2	10	0.042	0.043	0.28	0.32	0.02
Пенополистирол ОАО «СП Радослав»	24	1. 34	0.04	2	10	0.04	0.041	0.32	0.36	0.02
Экструдированный пенополистирол Стиродур 2500С	25	1.34	0.029	2	10	0.031	0.031	0.28	0.31	0.013
Экструдированный пенополистирол Стиродур 2800С	28	1.34	0.029	2	10	0.031	0.031	0.3	0.33	0.013
Экструдированный пенополистирол Стиродур 3035С	33	1.34	0.029	2	10	0.031	0.031	0.32	0.36	0.013
Экструдированный пенополистирол Стиродур 4000С	35	1. 34	0.03	2	10	0.031	0.031	0.34	0.37	0.005
Экструдированный пенополистирол Стиродур 5000С	45	1.34	0.03	2	10	0.031	0.031	0.38	0.42	0.005
Пенополистирол Стиропор PS15	15	1.34	0.039	2	10	0.04	0.044	0.25	0.29	0.035
Пенополистирол Стиропор PS20	20	1.34	0.037	2	10	0.038	0.042	0.28	0.33	0.03
Пенополистирол Стиропор PS30	30	1. 34	0.035	2	10	0.036	0.04	0.33	0.39	0.03
Экструдированный пенополистирол «Стайрофоам»	28	1.45	0.029	2	10	0.03	0.031	0.31	0.34	0.006
Экструдированный пенополистирол «Руфмат»	32	1.45	0.028	2	10	0.029	0.029	0.32	0.36	0.006
Экструдированный пенополистирол «Руфмат А»	32	1.45	0.03	2	10	0.032	0.032	0.34	0.37	0.006
Экструдированный пенополистирол «Флурмат 500»	38	1. 45	0.027	2	10	0.028	0.028	0.34	0.38	0.006
Экструдированный пенополистирол «Флурмат 500А»	38	1.45	0.03	2	10	0.032	0.032	0.37	0.41	0.006
Экструдированный пенополистирол «Флурмат 200»	25	1.45	0.028	2	10	0.029	0.029	0.28	0.31	0.006
Экструдированный пенополистирол «Флурмат 200А»	25	1.45	0.029	2	10	0.031	0.031	0.29	0.32
Пенопласт ПХВ-1 и ПВ1	125	1. 26	0.052	2	10	0.06	0.064	0.86	0.99	0.23
Пенопласт ПХВ-1 и ПВ1	100	1.26	0.041	2	10	0.05	0.052	0.68	0.8	0.23
Пенополиуретан	80	1.47	0.041	2	5	0.05	0.05	0.67	0.7	0.05
Пенополиуретан	60	1.47	0.035	2	5	0.041	0.041	0.53	0.55	0.05
Пенополиуретан	40	1.47	0.029	2	5	0. 04	0.04	0.4	0.42	0.05
Плиты из резольно-фенолфор- мальдегидного пенопласта (ГОСТ 20916)	90	1.68	0.045	5	20	0.053	0.073	0.81	1.1	0.15
Плиты из резольно-фенолфор- мальдегидного пенопласта (ГОСТ 20916)	80	1.68	0.044	5	20	0.051	0.071	0.75	1.02	0.23
Плиты из резольно-фенолфор- мальдегидного пенопласта (ГОСТ 20916)	50	1.68	0.041	5	20	0.045	0.064	0.56	0.77	0.23
Перлитопластбетон	200	1. 05	0.041	2	3	0.052	0.06	0.93	1.01	0.008
Перлитопластбетон	100	1.05	0.035	2	3	0.041	0.05	0.58	0.66	0.008
Перлитофосфогелевые изделия	300	1.05	0.076	3	12	0.08	0.12	1.43	2.02	0.2
Перлитофосфогелевые изделия	200	1.05	0.064	3	12	0.07	0.09	1.1	1.43
Теплоизоляционные изделия из вспененного синтетического каучука «Аэрофлекс»	80	1. 806	0.034	5	15	0.04	0.054	0.65	0.71	0.003
Теплоизоляционные изделия из вспененного синтетического каучука «К флекс» ЕС	70	1.806	0.039	0	0	0.039	0.039	0.6	0.6	0.01
Теплоизоляционные изделия из вспененного синтетического каучука «К флекс» ST	70	1.806	0.039	0	0	0.039	0.039	0.6	0.6	0.009
Теплоизоляционные изделия из вспененного синтетического каучука «К флекс» ЕСО	73	1.806	0.041	0	0	0.041	0. 041	0.65	0.65	0.01
Экструзионный пенополистирол «Пеноплэкс», тип 35	35	1.65	0.028	2	3	0.029	0.03	0.36	0.37	0.018
Экструзионный пенополистирол «Пеноплэкс», тип 45	45	1.53	0.03	2	3	0.031	0.032	0.4	0.42	0.015

Узнаем как будет правильно выбрать утеплитель. Таблица теплопроводности строительных материалов

Климат на большей части территории нашей страны очень суровый. А потому практически любой построенный за городом дом нуждается в утеплении. Для проведения подобной процедуры могут быть использованы самые разные материалы. При подборе изолятора в первую очередь обращают внимание на степень его теплопроводности. Чем она ниже, тем более эффективной будет обшивка. Для определения этого показателя существует специальная таблица теплопроводности строительных материалов.

Изоляторы вспененные

Эта группа материалов в плане сохранения тепла считается самой лучшей. К ней в первую очередь относятся такие изоляторы, как пенополистирол и пенопласт. Таблица теплопроводности строительных материалов СНиП их эффективность демонстрирует наглядно.

Относят к достоинствам изоляторов этой группы и то, что они совершенно не боятся влаги. Основным же недостатком всех вспененных материалов считается то, что они совершенно не способны пропускать сквозь себя пары влаги. В отделанных ими домах возникает так называемый эффект термоса. А следовательно, хозяевам приходится принимать дополнительные меры по улучшению микроклимата в помещениях — устанавливать кондиционеры и систему вентиляции. Также минусом этих материалов считается то, что они практически не задерживают посторонние шумы. Помимо того, вспененные изоляторы очень любят грызть мыши и крысы, проделывая в них ходы. А это, конечно же, способствует нарушению герметичности утепляющего слоя и снижению его эффективности.

Минеральная вата

Эта вторая по популярности разновидность изоляторов. Тепло в помещениях она сохраняет чуть хуже вспененных материалов. К этой группе относят в основном базальтовую и стеклянную вату. Основными достоинствами этого типа утеплителей считаются невысокая стоимость, а также хорошие паро- и звукоизоляционные свойства. К недостаткам минеральной ваты относят ее способность впитывать влагу. Также минусом этих материалов считается то, что они выделяют вредные для здоровья пары фенолформальдегидных смол.

Что нужно учитывать при выборе

При покупке изолятора в первую очередь следует обращать внимание на такой параметр, как его толщина. Также для эффективного утепления очень важен такой показатель, как теплопроводность строительных материалов. Таблица со значениями, присущими разным видам изоляторов, будет представлена ниже.

Нужная толщина материала зависит от нескольких факторов:

• степени его теплопроводности;

• климатической зоны;

• степени теплопроводности материала ограждающих конструкций;

• толщины стен.

Для домов в средней полосе России по нормативам положено устраивать утепляющий слой такой толщины, чтобы его способность сохранять тепло была такой же, как у кирпичной кладки в 1.5 метра.

Для деревянных зданий этот показатель может быть меньшим. Дело в том, что брус и бревно и сами очень неплохо сохраняют тепло.

Таблица теплопроводности строительных материалов

Итак, какими же свойствами в этом плане отличается тот или иной изолятор? Насколько хорошо современные строительные материалы этой разновидности сохраняют тепло, можно узнать из таблицы.

Изолятор	Коэффициент теплопроводности (Вт/м*С)	Требуемая толщина слоя для средней полосы России (см)
Минеральная вата	0.04	13
Пенополистирол	0. 039	12
Кирпич силикатный полнотелый	0.75	238
Кирпич дырчатый	0.5	157
Газосиликат	0.15	47
Брус клееный	0.16	50
Керамзитобетон	0.47	148
Шлакобетон	0.6	188
Пенобетон	0.3	94

Таблица теплопроводности строительных материалов, таким образом, показывает, что наиболее эффективным утеплителем на данный момент является пенополистирол. Вата, как уже упоминалось, способна задерживать холод немного хуже.

Какой выбрать материал

Таким образом, очень важным показателем эффективности изоляции ограждающих конструкций здания служит теплопроводность строительных материалов. Таблица, разумеется, — не единственный способ узнать ее коэффициент. Степень теплопроводности изолятора обычно указывается на нем производителем. При этом на этикетке могут проставляться следующие значения:

• степень теплопроводности в сухом помещении при температуре в 10 ^оС;

• в сухом помещении при 25 ^оС;

• в разных условиях влажности (А или В).

И вспененные материалы, и вата обычно выпускаются толщиной в 10 или 5 см. Как показывает сравнительная таблица теплопроводности строительных материалов, для средней полосы России утепляющий слой каменных зданий не должен быть меньше 12-13 см. Однако на практике обычно вполне хватает и 10 см. Поэтому утепление загородных зданий выполняют либо в один слой материала в 10 см, либо в два изолятора по 5 см толщиной. Последний способ используется чаще. При этой технологии второй слой укладывается таким образом, чтобы швы первого были полностью перекрыты. В результате достигается максимальная герметизация утепляющей обшивки.

Материалов, предназначенных для изоляции загородных домов, в наше время, как видите, существует множество. При желании для утепления можно выбрать как вспененный вариант, так и минеральную вату. Эффект, как показывает таблица теплопроводности строительных материалов, и в том и в другом случае будет просто замечательным. Однако, разумеется, только тогда, когда обшивка ограждающих конструкций будет иметь достаточную толщину.

Сравнительная таблица теплопроводности строительных материалов. Сравнение теплопроводности строительных материалов

Строительство коттеджа или дачного дома — это сложный и трудоемкий процесс. И для того, чтобы будущее строение простояло не один десяток лет, нужно соблюдать все нормы и стандарты при его возведении. Поэтому каждый этап строительства требует точных расчетов и качественного выполнения необходимых работ.

Одним из самых важных показателей при строительстве и отделке строения является теплопроводность строительных материалов. СНИП (строительные нормы и правила) дает полный спектр информации по данному вопросу. Ее необходимо знать, чтобы будущее здание было комфортным для проживания как в летний, так и в зимний период.

Идеальный теплый дом

От конструктивных особенностей строения и применяемых при его возведении материалов зависит комфорт и экономичность проживания в нем. Комфорт заключается в создании оптимального микроклимата внутри вне зависимости от внешних погодных условий и температуры окружающей среды. Если материалы подобраны правильно, а котельное оборудование и вентиляция установлены согласно нормам, то в таком доме будет комфортная прохладная температура летом и тепло зимой. К тому же если все материалы, используемые при строительстве, обладают хорошими теплоизоляционными свойствами, то расходы на энергоносители при отоплении помещений будут минимальны.

Понятие теплопроводности

Теплопроводность — это передача тепловой энергии между непосредственно соприкасающимися телами или средами. Простыми словами теплопроводность — это способность материала проводить температуру. То есть, попадая в какую-то среду с отличающейся температурой, материал начинает принимать температуру этой среды.

Этот процесс имеет большое значение и в строительстве. Так, в доме с помощью отопительного оборудования поддерживается оптимальная температура (20-25°C). Если температура на улице будет ниже, то когда отключается отопление, все тепло из дома через некоторое время выйдет на улицу, и температура понизится. Летом происходит обратная ситуация. Чтобы сделать температуру в доме ниже уличной, приходится использовать кондиционер.

Коэффициент теплопроводности

Потеря тепла в доме неизбежна. Она происходит постоянно, когда температура снаружи меньше, чем в помещении. А вот ее интенсивность — это переменная величина. Она зависит от множества факторов, главными среди которых являются:

• Площадь поверхностей, участвующих в теплообмене (крыша, стены, перекрытия, пол).
• Показатель теплопроводности строительных материалов и отдельных элементов здания (окна, двери).
• Разница между температурами на улице и внутри дома.
• И другие.

Для количественной характеристики теплопроводности строительных материалов используют специальный коэффициент. Используя этот показатель, можно довольно просто рассчитать необходимую теплоизоляцию для всех частей дома (стены, крыша, перекрытия, пол). Чем выше коэффициент теплопроводности строительных материалов, тем больше интенсивность потери тепла. Таким образом, для постройки теплого дома лучше применять материалы с более низким показателем этой величины.

Коэффициент теплопроводности строительных материалов, как и любых других веществ (жидких, твердых или газообразных), обозначается греческой буквой λ. Единицей его измерения является Вт/(м*°C). При этом расчет ведется на один квадратный метр стены толщиной в один метр. Разница температур здесь берется 1°. Практически в любом строительном справочнике имеется таблица теплопроводности строительных материалов, в которой можно посмотреть значение этого коэффициента для различных блоков, кирпичей, бетонных смесей, пород дерева и других материалов.

Определение потерь тепла

Потери тепла в любом здании всегда есть, но в зависимости от материала они могут изменять свое значение. В среднем потеря тепла происходит через:

• Крышу (от 15 % до 25 %).
• Стены (от 15 % до 35 %).
• Окна (от 5 % до 15 %).
• Дверь (от 5 % до 20 %).
• Пол (от 10 % до 20 %).

Для определения потерь тепла применяют специальный тепловизор, который определяет наиболее проблемные места. Они выделяются на нем красным цветом. Меньшая потеря тепла происходит в желтых зонах, далее — в зеленых. Зоны с наименьшей потерей тепла выделяются синим цветом. А определение теплопроводности строительных материалов должно проводиться в специальных лабораториях, о чем должен свидетельствовать сертификат качества, прилагаемый к продукции.

Пример расчета потерь тепла

Если взять, к примеру, стену из материала с коэффициентом теплопроводности 1, то при разности температур с двух сторон этой стены в 1°, потери тепла составят 1 Вт. Если же толщину стены взять не 1 метр, а 10 см, то потери составят уже 10 Вт. В случае, если разность температур будет 10°, то тепловые потери также составят 10 Вт.

Рассмотрим теперь на конкретном примере расчет потери тепла целого здания. Высоту его возьмем 6 метров (8 с коньком), ширину — 10 метров, а длину — 15 метров. Для простоты расчетов берем 10 окон площадью 1 м 2 . Температуру внутри помещения будем считать равную 25°C, а на улице -15°C. Вычисляем площадь всех поверхностей, через которые происходит потеря тепла:

• Окна — 10 м 2 .
• Пол — 150 м 2 .
• Стены — 300 м 2 .
• Крыша (со скатами по длинной стороне) — 160 м 2 .

Формула теплопроводности строительных материалов позволяет вычислить коэффициенты для всех частей здания. Но проще использовать уже готовые данные из справочника. Там есть таблица теплопроводности строительных материалов. Рассмотрим каждый элемент по отдельности и определим его тепловое сопротивление. Оно рассчитывается по формуле R = d/λ, где d — толщина материала, а λ — коэффициент его теплопроводности.

Пол — 10 см бетона (R=0,058 (м 2 *°C)/Вт) и 10 см минеральной ваты (R=2,8 (м 2 *°C)/Вт). Теперь складываем эти два показателя. Таким образом, тепловое сопротивление пола равняется 2,858 (м 2 *°C)/Вт.

Аналогично считаются стены, окна и кровля. Материал — ячеистый бетон (газобетон), толщина 30 см. В таком случае R=3,75 (м 2 *°C)/Вт. Тепловое сопротивление пластового окна — 0,4 (м 2 *°C)/Вт.

Следующая формула позволяет выяснить потери тепловой энергии.

Q = S * T / R, где S — площадь поверхности, T — разница температур снаружи и внутри (40°C). Рассчитаем потери тепла для каждого элемента:

• Для крыши: Q = 160*40/2,8=2,3 кВт.
• Для стен: Q = 300*40/3,75=3,2 кВт.
• Для окон: Q = 10*40/0,4=1 кВт.
• Для пола: Q = 150*40/2,858=2,1 кВт.

Далее все эти показатели суммируются. Таким образом, для данного коттеджа тепловые потери составят 8,6 кВт. А для поддержания оптимальной температуры потребуется котельное оборудование мощностью не менее 10 кВт.

Материалы для внешних стен

На сегодняшний день существует множество стеновых строительных материалов. Но наибольшей популярностью в частном домостроении по-прежнему пользуются строительные блоки, кирпичи и дерево. Основные отличия — это плотность и теплопроводность строительных материалов. Сравнение дает возможность выбрать золотую середину в соотношении плотность/теплопроводность. Чем выше плотность материала, тем выше его несущая способность, а следовательно, и прочность конструкции в целом. Но при этом ниже его тепловое сопротивление, а как следствие, расходы на энергоносители выше. С другой стороны, чем выше тепловое сопротивление, тем ниже плотность материала. Меньшая плотность, как правило, подразумевает наличие пористой структуры.

Чтобы взвесить все за и против, необходимо знать плотность материала и его коэффициент теплопроводности. Следующая таблица теплопроводности строительных материалов для стен дает значение этого коэффициента и его плотность.

Материал	Теплопроводность, Вт/(м*°C)	Плотность, т/м 3
Железобетон
Керамзитобетонные блоки
Керамический кирпич
Силикатный кирпич
Газобетонные блоки

Утеплители для стен

При недостаточной тепловой сопротивляемости внешних стен могут применяться различные утеплители. Так как значения теплопроводности строительных материалов для утепления могут иметь весьма низкий показатель, то чаще всего толщины в 5-10 см будет достаточно для создания комфортной температуры и микроклимата в помещениях. Широкое применение на сегодняшний день получили такие материалы, как минеральная вата, пенополистирол, пенопласт, пенополиуритан и пеностекло.

Следующая таблица теплопроводности строительных материалов, используемых для утепления наружных стен, дает значение коэффициента λ.

Особенности применения стеновых утеплителей

Применение утеплителей для наружных стен имеет некоторые ограничения. Это прежде всего связанно с таким параметром, как паропроницаемость. Если стена сделана из пористого материала, такого как газобетон, пенобетон или керамзитобетон, то применять лучше минеральную вату, так как этот параметр у них практически одинаковый. Использование пенополистирола, пенополиуритана или пеностекла возможно только при наличии специального вентиляционного зазора между стеной и утеплителем. Для дерева это также критично. А вот для кирпичных стен данный параметр не так критичен.

Теплая кровля

Утепление кровли позволяет избежать ненужных перерасходов при отоплении дома. Для этого могут применяться все виды утеплителей как листового формата, так и напыляемые (пенополиуритан). При этом не следует забывать про пароизоляцию и гидроизоляцию. Это весьма важно, так как мокрый утеплитель (минеральная вата) теряет свои свойства по тепловой сопротивляемости. Если же кровля не утепляется, то необходимо основательно утеплить перекрытие между чердаком и последним этажом.

Пол

Утепление пола весьма важный этап. При этом также необходимо применять пароизоляцию и гидроизоляцию. В качестве утеплителя используется более плотный материал. Он, соответственно, имеет более высокий коэффициент теплопроводности, чем кровельный. Дополнительной мерой для утепления пола может послужить подвал. Наличие воздушной прослойки позволяет повысить тепловую защиту дома. А оборудование системы теплого пола (водяного или электрического) дает дополнительный источник тепла.

Заключение

При строительстве и отделке фасада необходимо руководствоваться точными расчетами по тепловым потерям и учитывать параметры используемых материалов (теплопроводность, паропроницаемость и плотность).

Вопрос утепления квартир и домов весьма важен – постоянно повышающаяся стоимость энергоносителей обязывает бережно относиться к теплу в помещении. Но как правильно выбрать материал изоляции и рассчитать его оптимальную толщину? Для этого необходимо знать показатели теплопроводности.

Что такое теплопроводность

Эта величина характеризует способность проводить тепло внутри материала. Т.е. определяет отношение количества энергии, проходящей через тело площадью 1 м² и толщиной 1 м за единицу времени – λ (Вт/м*К). Проще говоря – сколько тепла будет передано от одной поверхности материала к другой.

В качестве примера рассмотрим обыкновенную кирпичную стену.

Как видно на рисунке, температура в помещении составляет 20°С, а на улице – 10°С. Для соблюдения такого режима в комнате необходимо, чтобы материал, из которого сделана стена, был с минимальным коэффициентом теплопроводности. Именно при таком условии можно говорить об эффективном энергосбережении.

Для каждого материала существует свой определенный показатель этой величины.

При строительстве принято следующее разделение материалов, которые выполняют определенную функцию:

• Возведение основного каркаса зданий – стен, перегородок и т.д. Для этого применяются бетон, кирпич, газобетон и т.д.

Их показатели теплопроводности довольно велики, а это значит, что для достижения хорошего энергосбережения необходимо увеличивать толщину наружных стен. Но это не практично, так как требует дополнительных затрат и возрастание веса всего здания. Поэтому принято использовать специальные дополнительные изоляционные материалы.

• Утеплители. К ним относятся , пенопласт, пенополистирол и любой другой материал с низким коэффициентом теплопроводности.

Именно они обеспечивают должную защиту дома от быстрой потери тепловой энергии.

В строительстве требованиями к основным материалам являются – механическая прочность, пониженный показатель гигроскопичности (сопротивление влаги), и менее всего – их энергетические характеристики. Поэтому особое внимание уделяется теплоизоляционным материалам, которые должны компенсировать этот «недостаток».

Однако применение на практике величины теплопроводности затруднительно, так как она не учитывает толщину материала. Поэтому используют обратное ей понятие – коэффициент сопротивления теплопередачи.

Эта величина является отношением толщины материала к его коэффициенту теплопроводности.

Значение этого параметра для жилых зданий прописаны в СНиП II-3-79 и СНиП 23-02-2003. Согласно этим нормативным документам коэффициент сопротивления теплопередачи в разных регионах России не должен быть менее тех значений, которые указаны в таблице.

СНиП .

Эта процедура расчета является обязательно не только при планировании постройки нового здания, но и для грамотного и эффективного утепления стен уже возведенного дома.

Точные данные позволит получить таблица теплопроводности строительных материалов. Правильное возведение зданий способствует оптимальным климатическим параметрам в помещении.

Строительство каждого объекта лучше начинать с планировки проекта и тщательного расчета теплотехнических параметров. Точные данные позволит получить таблица теплопроводности строительных материалов. Правильное возведение зданий способствует оптимальным климатическим параметрам в помещении. А таблица поможет правильно подобрать сырье, которое будут использоваться для строительства.

Назначение теплопроводности

Теплопроводность является показателем передачи тепловой энергии от нагреваемых предметов в помещении к предметам с более низкой температурой. Процесс теплообмена производится, пока температурные показатели не уравняются. Для обозначения тепловой энергии используется специальный коэффициент теплопроводности строительных материалов. Таблица поможет увидеть все требуемые значения. Параметр обозначает, сколько тепловой энергии пропускается через единицу площади в единицу времени. Чем больше данное обозначение, тем качественнее будет теплообмен. При возведении зданий необходимо применять материал с минимальным значением тепловой проводимости.

Коэффициент теплопроводности это такая величина, которая равна количеству теплоты, проходящей через метр толщины материала за час. Использование подобной характеристики обязательно для создания лучшей теплоизоляции. Теплопроводность следует учесть при подборе дополнительных утепляющих конструкций.

Что оказывает влияние на показатель теплопроводности?

Теплопроводность определяется такими факторами:

Пористость определяет неоднородность структуры. При пропуске тепла через такие материалы процесс охлаждения незначительный;

Повышенное значение плотности влияет на тесные соприкосновения частиц, что способствует более быстрому теплообмену;

Повышенная влажность увеличивает данный показатель.

Использование значений коэффициента теплопроводности на практике.

Материалы представлены конструкционными и теплоизоляционными разновидностями. Первый вид обладает большими показателями теплопроводности. Они применяются для строительства перекрытий, ограждений и стен.

При помощи таблицы определяются возможности их теплообмена. Чтобы данный показатель был достаточно низким для нормального микроклимата в помещении стены из некоторых материалов должны быть особенно толстыми. Чтобы этого избежать, рекомендуется использовать дополнительные теплоизолирующие компоненты.

Показатели теплопроводности для готовых построек. Виды утеплений.

При создании проекта нужно учитывать все способы утечки тепла. Оно может выходить через стены и крышу, а также через полы и двери. Если вы неправильно проведете расчеты проектирования, то придется довольствоваться только тепловой энергией, полученной от отопительных приборов. Здания, построенные из стандартного сырья: камня, кирпича либо бетона нужно дополнительно утеплять.

Дополнительная теплоизоляция проводится в каркасных зданиях. При этом деревянный каркас придает жесткости конструкции, а утепляющий материал прокладывается в пространство между стойками. В зданиях из кирпича и шлакоблоков утепление производится снаружи конструкции.

Выбирая утеплители необходимо обращать внимание на такие факторы, как уровень влажности, влияние повышенных температур и типа сооружения. Учитывайте определенные параметры утепляющих конструкций:

Показатель теплопроводности оказывает влияние на качество теплоизолирующего процесса;

Влагопоглощение имеет большое значение при утеплении наружных элементов;

Толщина влияет на надежность утепления. Тонкий утеплитель помогает сохранить полезную площадь помещения;

Важна горючесть. Качественное сырье имеет способность к самозатуханию;

Термоустойчивость отображает способность выдерживать температурные перепады;

Экологичность и безопасность;

Звукоизоляция защищает от шума.

В качестве утеплителей применяются следующие виды:

Минеральная вата устойчива к огню и экологична. К важным характеристикам относится низкая теплопроводность;

Пенопласт – это легкий материал с хорошими утеплительными свойствами. Он легко устанавливается и обладает влагоустойчивостью. Рекомендуется для применения в нежилых строениях;

Базальтовая вата в отличие от минеральной отличается лучшими показателями стойкости к влаге;

Пеноплэкс устойчив к влажности, повышенным температурам и огню. Имеет прекрасные показатели теплопроводности, прост в монтаже и долговечен;

Пенополиуретан известен такими качествами, как негорючесть, хорошие водоотталкивающие свойства и высокая пожаростойкость;

Экструдированный пенополистирол при производстве проходит дополнительную обработку. Обладает равномерной структурой;

Пенофол представляет из себя многослойный утепляющий пласт. В составе присутствует вспененный полиэтилен. Поверхность пластины покрывается фольгой для обеспечения отражения.

Для теплоизоляции могут применяться сыпучие типы сырья. Это бумажные гранулы или перлит. Они имеют стойкость к влаге и к огню. А из органических разновидностей можно рассмотреть волокно из древесины, лен или пробковое покрытие. При выборе, особое внимание уделяйте таким показателям как экологичность и пожаробезопасность.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! При конструировании теплоизоляции, важно продумать монтаж гидроизолирующей прослойки. Это позволит избежать высокой влажности и повысит сопротивляемость теплообмену.

Таблица теплопроводности строительных материалов: особенности показателей.

Таблица теплопроводности строительных материалов содержит показатели различных видов сырья, которое применяется в строительстве. Используя данную информацию, вы можете легко посчитать толщину стен и количество утеплителя.

Как использовать таблицу теплопроводности материалов и утеплителей?

В таблице сопротивления теплопередаче материалов представлены наиболее популярные материалы. Выбирая определенный вариант теплоизоляции важно учитывать не только физические свойства, но и такие характеристики как долговечность, цена и легкость установки.

Знаете ли вы, что проще всего выполнять монтаж пенооизола и пенополиуретана. Они распределяются по поверхности в виде пены. Подобные материалы легко заполняют полости конструкций. При сравнении твердых и пенных вариантов, нужно выделить, что пена не образует стыков.

Значения коэффициентов теплопередачи материалов в таблице.

При произведении вычислений следует знать коэффициент сопротивления теплопередаче. Данное значение является отношением температур с обеих сторон к количеству теплового потока. Для того чтобы найти теплосопротивление определенных стен и используется таблица теплопроводности.

Все расчеты вы можете провести сами. Для этого толщина прослойки теплоизолятора делится на коэффициент теплопроводности. Данное значение часто указывается на упаковке, если это изоляция. Материалы для дома измеряются самостоятельно. Это касается толщины, а коэффициенты можно отыскать в специальных таблицах.

Коэффициент сопротивления помогает выбрать определенный тип теплоизоляции и толщину слоя материала. Сведения о паропроницаемости и плотности можно посмотреть в таблице.

При правильном использовании табличных данных вы сможете выбрать качественный материал для создания благоприятного микроклимата в помещении. опубликовано

• 16 января, 2006
• Опубликовано: Строительные технологии и материалы

Необходимость использования Систем теплоизоляции WDVS вызвана высокой экономической эффективностью.

Вслед за странами Европы, в Российской Федерации приняли новые нормы теплосопротивления ограждающих и несущих конструкций, направленные на снижение эксплуатационных расходов и энергосбережение. С выходом СНиП II-3-79*, СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» прежние нормы теплосопротивления устарели. Новыми нормами предусмотрено резкое возрастание требуемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций. Теперь прежде использовавшиеся подходы в строительстве не соответствуют новым нормативным документам, необходимо менять принципы проектирования и строительства, внедрять современные технологии.

Как показали расчёты, однослойные конструкции экономически не отвечают принятым новым нормам строительной теплотехники. К примеру, в случае использования высокой несущей способности железобетона или кирпичной кладки, для того, чтобы этим же материалом выдержать нормы теплосопротивления, толщину стен необходимо увеличить соответственно до 6 и 2,3 метров, что противоречит здравому смыслу. Если же использовать материалы с лучшими показателями по теплосопротивлению, то их несущая способность сильно ограничена, к примеру, как у газобетона и керамзитобетона, а пенополистирол и минвата, эффективные утеплители, вообще не являются конструкционными материалами. На данный момент нет абсолютного строительного материала, у которого бы была высокая несущая способность в сочетании с высоким коэффициентом теплосопротивления.

Чтобы отвечать всем нормам строительства и энергосбережения необходимо здание строить по принципу многослойных конструкций, где одна часть будет выполнять несущую функцию, вторая — тепловую защиту здания. В таком случае толщина стен остаётся разумной, соблюдается нормированное теплосопротивление стен. Системы WDVS по своим теплотехническим показателям являются самыми оптимальными из всех представленных на рынке фасадных систем.

Таблица необходимой толщины утеплителя для выполнения требований действующих норм по теплосопротивлению в некоторых городах РФ:

Таблица, где: 1 — географическая точка 2 — средняя температура отопительного периода 3 — продолжительность отопительного периода в сутках 4 — градусо-сутки отопительного периода Dd, °С * сут 5 — нормируемое значение сопротивления теплопередаче Rreq, м2*°С/Вт стен 6 — требуемая толщина утеплителя

Условия выполнения расчётов для таблицы:

1. Расчёт основывается на требованиях СНиП 23-02-2003
2. За пример расчёта взята группа зданий 1 — Жилые, лечебно-профилактические и детские учреждения, школы, интернаты, гостиницы и общежития.
3. За несущую стену в таблице принимается кирпичная кладка толщиной 510 мм из глиняного обыкновенного кирпича на цементно-песчаном растворе l = 0,76 Вт/(м * °С)
4. Коэффициент теплопроводности берётся для зон А.
5. Расчётная температура внутреннего воздуха помещения + 21 °С «жилая комната в холодный период года» (ГОСТ 30494-96)
6. Rreq рассчитано по формуле Rreq=aDd+b для данного географического места
7. Расчёт: Формула расчёта общего сопротивления теплопередаче многослойных ограждений:
R0= Rв + Rв.п + Rн.к + Rо.к + Rн Rв — сопротивление теплообмену у внутренней поверхности конструкции
Rн — сопротивление теплообмену у наружной поверхности конструкции
Rв.п — сопротивление теплопроводности воздушной прослойки (20 мм)
Rн.к — сопротивление теплопроводности несущей конструкции
Rо.к — сопротивление теплопроводности ограждающей конструкции
R = d/l d — толщина однородного материала в м,
l — коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м * °С)
R0 = 0,115 + 0,02/7,3 + 0,51/0,76 + dу/l + 0,043 = 0,832 + dу/l
dу — толщина теплоизоляции
R0 = Rreq
Формула расчёта толщины утеплителя для данных условий:
dу = l * (Rreq — 0,832)

а) — за среднюю толщину воздушной прослойки между стеной и теплоизоляцией принято 20 мм
б) — коэффициент теплопроводности пенополистирола ПСБ-С-25Ф l = 0,039 Вт/(м * °С) (на основании протокола испытаний)
в) — коэффициент теплопроводности фасадной минваты l = 0,041 Вт/(м * °С) (на основании протокола испытаний)

* в таблице даны усреднённые показатели необходимой толщины этих двух типов утеплителя.

Примерный расчёт толщины стен из однородного материала для выполнения требований СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий».

* для сравнительного анализа используются данные климатической зоны г. Москвы и Московской области.

Условия выполнения расчётов для таблицы:

1. Нормируемое значение сопротивления теплопередаче Rreq = 3,14
2. Толщина однородного материала d= Rreq * l

Таким образом, из таблицы видно, что для того, чтобы построить здание из однородного материала, отвечающее современным требованиям теплосопротивления, к примеру, из традиционной кирпичной кладки, даже из дырчатого кирпича, толщина стен должна быть не менее 1,53 метра.

Чтобы наглядно показать, какой толщины необходим материал для выполнения требований по теплосопротивлению стен из однородного материала, выполнен расчёт, учитывающий конструктивные особенности применения материалов, получились следующие результаты:

В данной таблице указаны расчётные данные по теплопроводности материалов.

По данным таблицы для наглядности получается следующая диаграмма:

Страница в разработке

Утеплённая Шведская Плита

Утеплённая Шведская плита (УШП) — один из видов мелкозаглублённого фундамента. Технология пришла с Европы.Данный тип фундамента имеет два основных слоя. Нижний, теплоизоляционный слой, препятствует промерзанию грунта под домом. Верхний слой…

Фильм — пошаговая инструкция по технологии СФТК («мокрый фасад»)

При поддержке компании СИБУР, Ассоциации Производителей и Продавцов Пенополистирола, а также при сотрудничестве с компаниями «КРАЙЗЕЛЬ РУС», «ТЕРМОКЛИП» и «АРМАТ-ТД» создан уникальный обучающий фильм по технологии производства штукатурных теплоизоляционных фасадных…

В феврале 2015 года выпущен очередной обучающий видеофильм по фасадным системам. Как правильно изготавливать декор-элементы для украшения коттеджа — об этом пошагово в видеофильме.

• При поддержке СИБУРа состоялась I практическая конференция «Полимеры в теплоизоляции»

  27 мая в Москве состоялась I практическая конференция «Полимеры в теплоизоляции», организованная информационно-аналитическим центром Rupec и журналом «Нефтегазовая вертикаль» при поддержке СИБУРа. Главными темами конференции стали тенденции в области нормативной…

• Справочник — вес, диаметр, ширина чёрного металлопроката (арматура, уголок, швеллер, двутавр, трубы)

  1. Справочник: диаметр, вес погонного метра арматуры, сечение, класс стали

• Системы «БОЛАРС ТВД-1» и «БОЛАРС ТВД-2» абсолютно пожаробезопасны!

  Системы «БОЛАРС ТВД-1» и «БОЛАРС ТВД-2» абсолютно пожаробезопасны!К такому выводу пришли специалисты, проведя огневые испытания на фасадных теплоизоляционных системах ТМ «БОЛАРС». Системам присвоен класс пожарной опасности К0 – самые безопасные. Огромную…

Prev Next

Современные утеплительные материалы имеют уникальные характеристики и применяются для решения задач определенного спектра. Большинство из них предназначены для обработки стен дома, но есть и специфичные, разработанные для обустройства дверных и оконных проемов, мест стыка кровли с несущими опорами, подвальных и чердачных помещений. Таким образом, выполняя сравнение теплоизоляционных материалов, нужно учитывать не только их эксплуатационные свойства, но и сферу применения.

Главные параметры

Дать оценку качеству материала можно исходя из нескольких основополагающих характеристик. Первая из них – коэффициент теплопроводности, который обозначается символом «лямбда» (ι). Этот коэффициент показывает, какой объем теплоты за 1 час проходит через отрезок материала толщиной 1 метр и площадью 1 м² при условии, что разница между температурами среды на обеих поверхностях составляет 10°С.

Показатели коэффициента теплопроводности любых утеплителей зависят от множества факторов – от влажности, паропроницаемости, теплоемкости, пористости и других характеристик материала.

Чувствительность к влаге

Влажность – это объем влаги, которая содержится в теплоизоляции. Вода отлично проводит тепло, и насыщенная ею поверхность будет способствовать выхолаживанию помещения. Следовательно, переувлажненный теплоизоляционный материал потеряет свои качества и не даст желаемого эффекта. И наоборот: чем большими водоотталкивающими свойствами он обладает, тем лучше.

Паропроницаемость – параметр, близкий к влажности. В числовом выражении он представляет собой объем водяного пара, проходящий через 1 м2 утеплителя за 1 час при соблюдении условия, что разность потенциального давления пара составляет 1Па, а температура среды одинакова.

При высокой паропроницаемости материал может увлажняться. В связи с этим при утеплении стен и перекрытий дома рекомендуется выполнить монтаж пароизоляционного покрытия.

Водопоглощение – способность изделия при соприкосновении с жидкостью впитывать ее. Коэффициент водопоглощения очень важен для материалов, которые используются для обустройства наружной теплоизоляции. Повышенная влажность воздуха, атмосферные осадки и роса могут привести к ухудшению характеристик материала.

Плотность и теплоемкость

Пористость – выраженное в процентах количество воздушных пор от общего объема изделия. Различают поры закрытые и открытые, крупные и мелкие. Важно, чтобы в структуре материала они были распределены равномерно: это свидетельствует о качестве продукции. Пористость иногда может достигать 50%, в случае с некоторыми видами ячеистых пластмасс этот показатель составляет 90-98%.

Плотность – это одна из характеристик, влияющих на массу материала. Специальная таблица поможет определить оба этих параметра. Зная плотность, можно рассчитать, насколько увеличится нагрузка на стены дома или его перекрытия.

Теплоемкость – показатель, демонстрирующий, какое количество тепла готова аккумулировать теплоизоляция. Биостойкость – способность материала сопротивляться воздействию биологических факторов, например, патогенной флоры. Огнестойкость – противодействие изоляции огню, при этом данный параметр не стоит путать с пожаробезопасностью. Различают и другие характеристики, к которым относятся прочность, выносливость на изгиб, морозостойкость, износоустойчивость.

Также при выполнении расчетов нужно знать коэффициент U – сопротивление конструкций теплопередаче. Этот показатель не имеет никакого отношения к качествам самих материалов, но его нужно знать, чтобы сделать правильный выбор среди разнообразных утеплителей. Коэффициент U представляет собой отношение разности температур с двух сторон изоляции к объему проходящего через нее теплового потока. Чтобы найти теплосопротивление стен и перекрытий, нужна таблица, где рассчитана теплопроводность строительных материалов.

Произвести необходимые вычисления можно и самостоятельно. Для этого толщину слоя материала делят на коэффициент его теплопроводности. Последний параметр — если речь идет об изоляции — должен быть указан на упаковке материала. В случае с элементами конструкции дома все немного сложнее: хотя их толщину можно измерить самостоятельно, коэффициент теплопроводности бетона, дерева или кирпича придется искать в специализированных пособиях.

При этом часто для изоляции стен, потолка и пола в одном помещении используются материалы разного типа, поскольку для каждой плоскости коэффициент теплопроводности нужно рассчитывать отдельно.

Теплопроводность основных видов утеплителей

Исходя из коэффициента U, можно выбрать, какой из видов теплоизоляции лучше использовать, и какую толщину должен иметь слой материала. Расположенная ниже таблица содержит сведения о плотности, паропроницаемости и теплопроводности популярных утеплителей:

Преимущества и недостатки

При выборе теплоизоляции нужно учитывать не только ее физические свойства, но и такие параметры, как легкость монтажа, потребность в дополнительном обслуживании, долговечность и стоимость.

Сравнение самых современных вариантов

Как показывает практика, проще всего осуществлять монтаж пенополиуретана и пеноизола, которые наносятся на обрабатываемую поверхность в форме пены. Эти материалы пластичны, они с легкостью заполняют полости внутри стен постройки. Недостатком вспениваемых веществ является потребность в использовании специального оборудования для их распыления.

Как показывает приведенная выше таблица, достойную конкуренцию пенополиуретану составляет экструдированный пенополистирол. Этот материал поставляются в виде твердых блоков, но с помощью обычного столярного ножа ему можно придать любую форму. Сравнивая характеристики пенных и твердых полимеров, стоит отметить, что пена не образует швов, и это является ее главным преимуществом по сравнению с блоками.

Сравнение ватных материалов

Минеральная вата по свойствам похожа на пенопласты и пенополистирол, однако при этом «дышит» и не горит. Также она обладает лучшей устойчивостью при воздействии влаги и практически не меняет свои качества в процессе эксплуатации. Если стоит выбор между твердыми полимерами и минеральной ватой, лучше отдать предпочтение последней.

У каменной ваты сравнительные характеристики те же, что и у минеральной, но стоимость выше. Эковата имеет приемлемую цену и легко монтируется, но отличается низкой прочностью на сжатие и со временем проседает. Стекловолокно также проседает и, кроме того, осыпается.

Сыпучие и органические материалы

Для теплоизоляции дома иногда применяются сыпучие материалы – перлит и гранулы из бумаги. Они отталкивают воду и устойчивы к воздействию патогенных факторов. Перлит экологичен, он не горит и не оседает. Тем не менее, сыпучие материалы редко применяются для утепления стен, лучше с их помощью обустраивать полы и перекрытия.

Из органических материалов необходимо выделить лен, древесное волокно и пробковое покрытие. Они безопасны для окружающей среды, но подвержены горению, если не пропитаны специальными веществами. Кроме того, древесное волокно подвержено воздействию биологических факторов.

В целом, если учитывать стоимость, практичность, теплопроводность и долговечность утеплителей, то наилучшие материалы для отделки стен и перекрытий – это пенополиуретан, пеноизол и минеральная вата. Остальные виды изоляции обладают специфическими свойствами, так как разработаны для нестандартных ситуаций, а применять такие утеплители рекомендуется только в том случае, если других вариантов нет.

Сравнительная таблица утеплителей по теплопроводности, толщине и плотности

Чтобы правильно организовать утепление стен, потолка и пола помещений нужно знать определённые особенности и свойства материалов. От качественного подбора необходимых значений напрямую зависит тепловая устойчивость вашего дома, ведь ошибившись, в первоначальных расчётах вы рискуете сделать утепление здания неполноценным. В помощь вам предоставляется подробная таблица теплопроводности строительных материалов, описанная в этой статье.

Правильно утеплённый дом

Что такое теплопроводность и термическое сопротивление

При выборе строительных материалов для строительства необходимо обращать внимание на характеристики материалов. Одна из ключевых позиций — теплопроводность. Она отображается коэффициентом теплопроводности. Это количество тепла, которое может провести тот или иной материал за единицу времени. То есть, чем меньше этот коэффициент, тем хуже материал проводит тепло. И наоборот, чем выше цифра, тем тепло отводится лучше.

Диаграмма, которая иллюстрирует разницу в теплопроводности материалов

Материалы с низкой теплопроводностью используются для утепления, с высокой — для переноса или отвода тепла. Например, радиаторы делают из алюминия, меди или стали, так как они хорошо передают тепло, то есть имеют высокий коэффициент теплопроводности. Для утепления используются материалы с низким коэффициентом теплопроводности — они лучше сохраняют тепло. В случае если объект состоит из нескольких слоев материала, его теплопроводность определяется как сумма коэффициентов всех материалов. При расчетах, рассчитывается теплопроводность каждой из составляющих «пирога», найденные величины суммируются. В общем получаем теплоизоляцонную способность ограждающей конструкции (стен, пола, потолка).

Теплопроводность строительных материалов показывает количество тепла, которое он пропускает за единицу времени

Есть еще такое понятие как тепловое сопротивление. Оно отображает способность материала препятствовать прохождению по нему тепла. То есть, это обратная величина по отношению к теплопроводности. И, если вы видите материал с высоким тепловым сопротивлением, его можно использовать для теплоизоляции. Примером теплоизоляционных материалов может случить популярная минеральная или базальтовая вата, пенопласт и т.д. Материалы с низким тепловых сопротивлением нужны для отведения или переноса тепла. Например, алюминиевые или стальные радиаторы используют для отопления, так как они хорошо отдают тепло.

Таблица теплопроводности теплоизоляционных материалов

Чтобы в доме было проще сохранять тепло зимой и прохладу летом, теплопроводность стен, пола и кровли должна быть не менее определенной цифры, которая рассчитывается для каждого региона. Состав «пирога» стен, пола и потолка, толщина материалов берутся с таким учетом чтобы суммарная цифра была не меньше (а лучше — хоть немного больше) рекомендованной для вашего региона.

Коэффициент теплопередачи материалов современных строительных материалов для ограждающих конструкций

При выборе материалов надо учесть, что некоторые из них (не все) в условиях повышенной влажности проводят тепло гораздо лучше. Если при эксплуатации возможно возникновение такой ситуации на продолжительный срок, в расчетах используют теплопроводность для этого состояния. Коэффициенты теплопроводности основных материалов, которые используются для утепления, приведены в таблице.

Наименование материала	Коэффициент теплопроводности Вт/(м·°C)
В сухом состоянии	При нормальной влажности	При повышенной влажности
Войлок шерстяной	0,036-0,041	0,038-0,044	0,044-0,050
Каменная минеральная вата 25-50 кг/м3	0,036	0,042	0,,045
Каменная минеральная вата 40-60 кг/м3	0,035	0,041	0,044
Каменная минеральная вата 80-125 кг/м3	0,036	0,042	0,045
Каменная минеральная вата 140-175 кг/м3	0,037	0,043	0,0456
Каменная минеральная вата 180 кг/м3	0,038	0,045	0,048
Стекловата 15 кг/м3	0,046	0,049	0,055
Стекловата 17 кг/м3	0,044	0,047	0,053
Стекловата 20 кг/м3	0,04	0,043	0,048
Стекловата 30 кг/м3	0,04	0,042	0,046
Стекловата 35 кг/м3	0,039	0,041	0,046
Стекловата 45 кг/м3	0,039	0,041	0,045
Стекловата 60 кг/м3	0,038	0,040	0,045
Стекловата 75 кг/м3	0,04	0,042	0,047
Стекловата 85 кг/м3	0,044	0,046	0,050
Пенополистирол (пенопласт, ППС)	0,036-0,041	0,038-0,044	0,044-0,050
Экструдированный пенополистирол (ЭППС, XPS)	0,029	0,030	0,031
Пенобетон, газобетон на цементном растворе, 600 кг/м3	0,14	0,22	0,26
Пенобетон, газобетон на цементном растворе, 400 кг/м3	0,11	0,14	0,15
Пенобетон, газобетон на известковом растворе, 600 кг/м3	0,15	0,28	0,34
Пенобетон, газобетон на известковом растворе, 400 кг/м3	0,13	0,22	0,28
Пеностекло, крошка, 100 — 150 кг/м3	0,043-0,06
Пеностекло, крошка, 151 — 200 кг/м3	0,06-0,063
Пеностекло, крошка, 201 — 250 кг/м3	0,066-0,073
Пеностекло, крошка, 251 — 400 кг/м3	0,085-0,1
Пеноблок 100 — 120 кг/м3	0,043-0,045
Пеноблок 121- 170 кг/м3	0,05-0,062
Пеноблок 171 — 220 кг/м3	0,057-0,063
Пеноблок 221 — 270 кг/м3	0,073
Эковата	0,037-0,042
Пенополиуретан (ППУ) 40 кг/м3	0,029	0,031	0,05
Пенополиуретан (ППУ) 60 кг/м3	0,035	0,036	0,041
Пенополиуретан (ППУ) 80 кг/м3	0,041	0,042	0,04
Пенополиэтилен сшитый	0,031-0,038
Вакуум	0
Воздух +27°C. 1 атм	0,026
Ксенон	0,0057
Аргон	0,0177
Аэрогель (Aspen aerogels)	0,014-0,021
Шлаковата	0,05
Вермикулит	0,064-0,074
Вспененный каучук	0,033
Пробка листы 220 кг/м3	0,035
Пробка листы 260 кг/м3	0,05
Базальтовые маты, холсты	0,03-0,04
Пакля	0,05
Перлит, 200 кг/м3	0,05
Перлит вспученный, 100 кг/м3	0,06
Плиты льняные изоляционные, 250 кг/м3	0,054
Полистиролбетон, 150-500 кг/м3	0,052-0,145
Пробка гранулированная, 45 кг/м3	0,038
Пробка минеральная на битумной основе, 270-350 кг/м3	0,076-0,096
Пробковое покрытие для пола, 540 кг/м3	0,078
Пробка техническая, 50 кг/м3	0,037

Часть информации взята нормативов, которые прописывают характеристики определенных материалов (СНиП 23-02-2003, СП 50.13330.2012, СНиП II-3-79* (приложение 2)). Те материал, которые не прописаны в стандартах, найдены на сайтах производителей. Так как стандартов нет, у разных производителей они могут значительно отличаться, потому при покупке обращайте внимание на характеристики каждого покупаемого материала.

От чего зависит проводимость тепла

Теплопроводность напрямую зависит от следующих факторов:

• Плотность. Чем ближе молекулы вещества находятся друг к другу, тем быстрее идет обмен энергией. Значит, повышение плотности ведет к снижению теплозащиты.
• Структура. В пористых материалах содержатся капсулы с воздухом, который существенно затормаживает процесс улетучивания тепла. Пористый — значит более теплый.
• Влажность. У воды показатель λ при температуре +20°C в 23 раза больше, чем у воздуха. Поэтому промокший кирпич остывает быстрее.

На основе уровня влажности мы вычислим условия эксплуатации, необходимые для уточнения поиска значений теплопроводности в таблице.

Таблица теплопроводности строительных материалов

Стены, перекрытия, пол, делать можно из разных материалов, но так повелось, что теплопроводность строительных материалов обычно сравнивают с кирпичной кладкой. Этот материал знаю все, с ним проще проводить ассоциации. Наиболее популярны диаграммы, на которых наглядно продемонстрирована разница между различными материалами. Одна такая картинка есть в предыдущем пункте, вторая — сравнение кирпичной стены и стены из бревен — приведена ниже. Именно потому для стен из кирпича и другого материала с высокой теплопроводностью выбирают теплоизоляционные материалы. Чтобы было проще подбирать, теплопроводность основных строительных материалов сведена в таблицу.

Сравнивают самые разные материалы

Название материала, плотность	Коэффициент теплопроводности
в сухом состоянии	при нормальной влажности	при повышенной влажности
ЦПР (цементно-песчаный раствор)	0,58	0,76	0,93
Известково-песчаный раствор	0,47	0,7	0,81
Гипсовая штукатурка	0,25
Пенобетон, газобетон на цементе, 600 кг/м3	0,14	0,22	0,26
Пенобетон, газобетон на цементе, 800 кг/м3	0,21	0,33	0,37
Пенобетон, газобетон на цементе, 1000 кг/м3	0,29	0,38	0,43
Пенобетон, газобетон на извести, 600 кг/м3	0,15	0,28	0,34
Пенобетон, газобетон на извести, 800 кг/м3	0,23	0,39	0,45
Пенобетон, газобетон на извести, 1000 кг/м3	0,31	0,48	0,55
Оконное стекло	0,76
Арболит	0,07-0,17
Бетон с природным щебнем, 2400 кг/м3	1,51
Легкий бетон с природной пемзой, 500-1200 кг/м3	0,15-0,44
Бетон на гранулированных шлаках, 1200-1800 кг/м3	0,35-0,58
Бетон на котельном шлаке, 1400 кг/м3	0,56
Бетон на каменном щебне, 2200-2500 кг/м3	0,9-1,5
Бетон на топливном шлаке, 1000-1800 кг/м3	0,3-0,7
Керамическийй блок поризованный	0,2
Вермикулитобетон, 300-800 кг/м3	0,08-0,21
Керамзитобетон, 500 кг/м3	0,14
Керамзитобетон, 600 кг/м3	0,16
Керамзитобетон, 800 кг/м3	0,21
Керамзитобетон, 1000 кг/м3	0,27
Керамзитобетон, 1200 кг/м3	0,36
Керамзитобетон, 1400 кг/м3	0,47
Керамзитобетон, 1600 кг/м3	0,58
Керамзитобетон, 1800 кг/м3	0,66
ладка из керамического полнотелого кирпича на ЦПР	0,56	0,7	0,81
Кладка из пустотелого керамического кирпича на ЦПР, 1000 кг/м3)	0,35	0,47	0,52
Кладка из пустотелого керамического кирпича на ЦПР, 1300 кг/м3)	0,41	0,52	0,58
Кладка из пустотелого керамического кирпича на ЦПР, 1400 кг/м3)	0,47	0,58	0,64
Кладка из полнотелого силикатного кирпича на ЦПР, 1000 кг/м3)	0,7	0,76	0,87
Кладка из пустотелого силикатного кирпича на ЦПР, 11 пустот	0,64	0,7	0,81
Кладка из пустотелого силикатного кирпича на ЦПР, 14 пустот	0,52	0,64	0,76
Известняк 1400 кг/м3	0,49	0,56	0,58
Известняк 1+600 кг/м3	0,58	0,73	0,81
Известняк 1800 кг/м3	0,7	0,93	1,05
Известняк 2000 кг/м3	0,93	1,16	1,28
Песок строительный, 1600 кг/м3	0,35
Гранит	3,49
Мрамор	2,91
Керамзит, гравий, 250 кг/м3	0,1	0,11	0,12
Керамзит, гравий, 300 кг/м3	0,108	0,12	0,13
Керамзит, гравий, 350 кг/м3	0,115-0,12	0,125	0,14
Керамзит, гравий, 400 кг/м3	0,12	0,13	0,145
Керамзит, гравий, 450 кг/м3	0,13	0,14	0,155
Керамзит, гравий, 500 кг/м3	0,14	0,15	0,165
Керамзит, гравий, 600 кг/м3	0,14	0,17	0,19
Керамзит, гравий, 800 кг/м3	0,18
Гипсовые плиты, 1100 кг/м3	0,35	0,50	0,56
Гипсовые плиты, 1350 кг/м3	0,23	0,35	0,41
Глина, 1600-2900 кг/м3	0,7-0,9
Глина огнеупорная, 1800 кг/м3	1,4
Керамзит, 200-800 кг/м3	0,1-0,18
Керамзитобетон на кварцевом песке с поризацией, 800-1200 кг/м3	0,23-0,41
Керамзитобетон, 500-1800 кг/м3	0,16-0,66
Керамзитобетон на перлитовом песке, 800-1000 кг/м3	0,22-0,28
Кирпич клинкерный, 1800 — 2000 кг/м3	0,8-0,16
Кирпич облицовочный керамический, 1800 кг/м3	0,93
Бутовая кладка средней плотности, 2000 кг/м3	1,35
Листы гипсокартона, 800 кг/м3	0,15	0,19	0,21
Листы гипсокартона, 1050 кг/м3	0,15	0,34	0,36
Фанера клеенная	0,12	0,15	0,18
ДВП, ДСП, 200 кг/м3	0,06	0,07	0,08
ДВП, ДСП, 400 кг/м3	0,08	0,11	0,13
ДВП, ДСП, 600 кг/м3	0,11	0,13	0,16
ДВП, ДСП, 800 кг/м3	0,13	0,19	0,23
ДВП, ДСП, 1000 кг/м3	0,15	0,23	0,29
Линолеум ПВХ на теплоизолирующей основе, 1600 кг/м3	0,33
Линолеум ПВХ на теплоизолирующей основе, 1800 кг/м3	0,38
Линолеум ПВХ на тканевой основе, 1400 кг/м3	0,2	0,29	0,29
Линолеум ПВХ на тканевой основе, 1600 кг/м3	0,29	0,35	0,35
Линолеум ПВХ на тканевой основе, 1800 кг/м3	0,35
Листы асбоцементные плоские, 1600-1800 кг/м3	0,23-0,35
Ковровое покрытие, 630 кг/м3	0,2
Поликарбонат (листы), 1200 кг/м3	0,16
Полистиролбетон, 200-500 кг/м3	0,075-0,085
Ракушечник, 1000-1800 кг/м3	0,27-0,63
Стеклопластик, 1800 кг/м3	0,23
Черепица бетонная, 2100 кг/м3	1,1
Черепица керамическая, 1900 кг/м3	0,85
Черепица ПВХ, 2000 кг/м3	0,85
Известковая штукатурка, 1600 кг/м3	0,7
Штукатурка цементно-песчаная, 1800 кг/м3	1,2

Древесина — один из строительных материалов с относительно невысокой теплопроводностью. В таблице даны ориентировочные данные по разным породам. При покупке обязательно смотрите плотность и коэффициент теплопроводности. Далеко не у всех они такие, как прописаны в нормативных документах.

Наименование	Коэффициент теплопроводности
В сухом состоянии	При нормальной влажности	При повышенной влажности
Сосна, ель поперек волокон	0,09	0,14	0,18
Сосна, ель вдоль волокон	0,18	0,29	0,35
Дуб вдоль волокон	0,23	0,35	0,41
Дуб поперек волокон	0,10	0,18	0,23
Пробковое дерево	0,035
Береза	0,15
Кедр	0,095
Каучук натуральный	0,18
Клен	0,19
Липа (15% влажности)	0,15
Лиственница	0,13
Опилки	0,07-0,093
Пакля	0,05
Паркет дубовый	0,42
Паркет штучный	0,23
Паркет щитовой	0,17
Пихта	0,1-0,26
Тополь	0,17

Металлы очень хорошо проводят тепло. Именно они часто являются мостиком холода в конструкции. И это тоже надо учитывать, исключать прямой контакт используя теплоизолирующие прослойки и прокладки, которые называются термическим разрывом. Теплопроводность металлов сведена в другую таблицу.

Название	Коэффициент теплопроводности	Название	Коэффициент теплопроводности
Бронза	22-105	Алюминий	202-236
Медь	282-390	Латунь	97-111
Серебро	429	Железо	92
Олово	67	Сталь	47
Золото	318

Материалы из бетона с добавлением пористых заполнителей

Коэффициент теплопроводности материала позволяет использовать последний для постройки гаражей, сараев, летних домиков, бань и других сооружений. В данную группу можно отнести:

• Керамзитобетон, показатели которого зависят от его вида. Полнотелые блоки не имеют пустот и отверстий. С пустотами внутри изготавливают которые менее прочные, нежели первый вариант. Во втором случае теплопроводность будет ниже. Если рассматривать общие цифры, то составляет 500-1800кг/м3. Его показатель находится в интервале 0,14-0,65Вт/м*К.

• Газобетон, внутри которого образуются поры размером 1-3 миллиметра. Такая структура определяет плотность материала (300-800кг/м 3). За счет этого коэффициент достигает 0,1-0,3 Вт/м*К.

Как рассчитать толщину стен

Для того чтобы зимой в доме было тепло, а летом прохладно, необходимо чтобы ограждающие конструкции (стены, пол, потолок/кровля) должны иметь определенное тепловое сопротивление. Для каждого региона эта величина своя. Зависит она от средних температур и влажности в конкретной области.

Термическое сопротивление ограждающих конструкций для регионов России

Для того чтобы счета за отопление не были слишком большими, подбирать строительные материалы и их толщину надо так, чтобы их суммарное тепловое сопротивление было не меньше указанного в таблице.

Расчет толщины стены, толщины утеплителя, отделочных слоев

Для современного строительства характерна ситуация, когда стена имеет несколько слоев. Кроме несущей конструкции есть утепление, отделочные материалы. Каждый из слоев имеет свою толщину. Как определить толщину утеплителя? Расчет несложен. Исходят из формулы:

Формула расчета теплового сопротивления

R — термическое сопротивление;

p — толщина слоя в метрах;

k — коэффициент теплопроводности.

Предварительно надо определиться с материалами, которые вы будете использовать при строительстве. Причем, надо знать точно, какого вида будет материал стен, утепление, отделка и т.д. Ведь каждый из них вносит свою лепту в теплоизоляцию, и теплопроводность строительных материалов учитывается в расчете.

Сначала считается термическое сопротивление конструкционного материала (из которого будет строится стена, перекрытие и т.д.), затем «по остаточному» принципу подбирается толщина выбранного утеплителя. Можно еще принять в расчет теплоизоляционных характеристики отделочных материалов, но обычно они идут «плюсом» к основным. Так закладывается определенный запас «на всякий случай». Этот запас позволяет экономить на отоплении, что впоследствии положительно сказывается на бюджете.

Пример расчета толщины утеплителя

Разберем на примере. Собираемся строить стену из кирпича — в полтора кирпича, утеплять будем минеральной ватой. По таблице тепловое сопротивление стен для региона должно быть не меньше 3,5. Расчет для этой ситуации приведен ниже.

1. Для начала просчитаем тепловое сопротивление стены из кирпича. Полтора кирпича это 38 см или 0,38 метра, коэффициент теплопроводности кладки из кирпича 0,56. Считаем по приведенной выше формуле: 0,38/0,56 = 0,68. Такое тепловое сопротивление имеет стена в 1,5 кирпича.
2. Эту величину отнимаем от общего теплового сопротивления для региона: 3,5-0,68 = 2,82. Эту величину необходимо «добрать» теплоизоляцией и отделочными материалами.

   Рассчитывать придется все ограждающие конструкции

3. Считаем толщину минеральной ваты. Ее коэффициент теплопроводности 0,045. Толщина слоя будет: 2,82*0,045 = 0,1269 м или 12,7 см. То есть, чтобы обеспечить требуемый уровень утепления, толщина слоя минеральной ваты должна быть не меньше 13 см.

Если бюджет ограничен, минеральной ваты можно взять 10 см, а недостающее покроется отделочными материалами. Они ведь будут изнутри и снаружи. Но, если хотите, чтобы счета за отопление были минимальными, лучше отделку пускать «плюсом» к расчетной величине. Это ваш запас на время самых низких температур, так как нормы теплового сопротивления для ограждающих конструкций считаются по средней температуре за несколько лет, а зимы бывают аномально холодными. Потому теплопроводность строительных материалов, используемых для отделки просто не принимают во внимание.

Экономичная штукатурная теплоизоляция.

Полимерные штукатурки можно только купить, их не изготовить самостоятельно. Но растворы на минеральных вяжущих экономичнее смешивать своими руками.

Заказать работу наемным рабочим дорого. Но, если смесь изготовить самостоятельно, общая цена несколько упадет. Многие застройщики экономят таким образом: нанимают штукатуров, а сами выполняют для них «черную» работу. С учетом того, что помощь подсобника оплачивается не за м2, а по дням, экономия может быть не значительной. Приблизительно 800-1200 руб/день.

Еще дешевле самостоятельная подготовка стены, выставление маяков и грубое оштукатуривание. «Спецам» останется только выровнять покрытие и нанести декоративный раствор.

Теплоизоляционная дешевая штукатурка для наружных работ.

Изолирующие смеси дороже обычных, поскольку сложнее. Своими руками, к тому же, можно сделать далеко не все.

Однако изготовление раствора на основе цемента под силам любому начинающему строителю и способно ощутимо снизить расход средств. В качестве наполнителя можно использовать как влагостойкие насыпные материалы (вспененное стекло, керамзитовые пески), так и не влагостойкое (опилки, перлит, вермикулит). Последние лишь защищают слоем плотного бетона.

Для внешней теплоизоляционной штукатурки возможно применение полистирольных наполнителей. Самый экономичный наполнитель – измельченный пенополистирол. Его стоимость нулевая, он бесплатен. Если использовать для измельчения пенопластовую упаковку.

Такой бетон широко применяется в России и за ее пределами. Он не плотен и не применим в конструкциях, требующих высокой прочности. Но для внешних утепляющих штукатурок вполне подходит.

Теплоизоляционная штукатурка своими руками для внутренних работ.

За квадратный метр отделки без наполнителя застройщики отдают меньше, чем за смесь с наполнителем. Поэтому некоторые, особенно «предприимчивые» строители, пытаются добавлять утепляющие подсыпки в готовые смеси. Это запрещено: такие манипуляции сильно ослабляют раствор, снижают его прочность и долговечность.

Чтобы снизить стоимость за кв. м. проще сделать замес самому, используя недорогие наполнители и вяжущее. Так глиняно-опилочный раствор практически бесплатен, хотя и не уступает по прочности гипсовому.
data-matched-content-ui-type=»image_stacked» data-matched-content-rows-num=»2″ data-matched-content-columns-num=»3″ data-ad-format=»autorelaxed»>

Узнать | OpenEnergyMonitor

Потери тепла, теплопроводность и теплопроводность строительной ткани

Тепловые потери строительной конструкции — это потери тепла через элементы здания, такие как стены, окна, полы, крыши, двери и т. д.

Строительные элементы состоят из материалов, а теплопроводность материала называется коэффициентом k. Единицы в W/m.K (Ватт на метр-Кельвин). Кельвин как единица не имеет ничего общего с наименованием значения k.

Фундаментальное обозначение физики, которое следует знать, состоит в том, что ватты — это количество энергии в единицу времени.2.К Длина стены 10 метров, высота 2,6 метра. 0,032 * 10 * 2,6 = 0,832 Вт/К

Это означает, что на каждый градус Кельвина или градус Цельсия будет передаваться 0,832 Вт тепловой энергии.

Стандартное уравнение теплопроводности, которое даст нам величину теплопередачи для данной разницы температур, приведено здесь:

  Тепловые потери = k x A x (Ti - Te) / d

k = теплопроводность материала элемента
A = площадь поверхности элемента
Ti = внутренняя температура
Te = внешняя температура
d = толщина или глубина элемента

Стена из тюков соломы является частью здания с заданной внутренней температурой 20 градусов по Цельсию.Температура на улице -10 градусов. Таким образом, разница температур Ti-Te составляет 30 градусов Цельсия.
0,832 * 30 = 24,96 Вт теряется через стену.  

Теплопередача имеет направление. В британских домах мы обычно заботимся о минимизации потерь тепла, как указано выше. То, как мы настроили уравнение, означает, что положительный результат будет означать потерь тепла , но в сценарии, когда разница температур отрицательна, это может означать отрицательный результат и может представлять тепло, поступающее в наше здание, возможно, вместо этого требуется охлаждение. отопления.

Разница температур иногда записывается как ΔT (дельта T).

Другой пример:

Представьте себе полый куб из однородного материала, без окон, отверстий, сквозняков, просто полый куб.

Допустим, этот кубический объект-дом состоит только из минерального утеплителя толщиной 100 мм, с внутренними размерами: 7 м в ширину, 7 м в длину и 7 м в высоту.

Наш кубический дом расположен в климате без ветра и солнца, только стабильная температура наружного воздуха 12С круглый год.

Сколько энергии потребуется, чтобы поддерживать в этом гипотетическом доме стабильную температуру 21°С?

Когда мы обогреваем дом, тепло будет перемещаться от более горячего внутреннего воздуха через стены к более холодному внешнему воздуху посредством теплопроводности, поэтому уравнение, которое нам нужно, является уравнением фундаментальной физики для теплопроводности.

  H = (кА/л) x (Ti – Te)  

Посетите отличный гиперфизический сайт, чтобы узнать больше об уравнении теплопроводности и обо всем остальном физике.

В таблице Википедии по теплопроводности материалов указано, что теплопроводность минеральной изоляции составляет 0,04 Вт/мК. Мы можем принять площадь материала за внутреннюю площадь нашего кубического дома (представьте, что кубический дом складывается так, что у нас есть только эта одномерная стена площадью A и толщиной l). площадь и внешнюю площадь нашего кубического дома, но давайте вернемся к этому позже и возьмем внутреннюю площадь, которая равна:

  7 м x 7 м x 6 поверхностей = 294 м2  

Подставляя числа в уравнение теплопроводности получаем:

  Н = (0.04 х 294 / 0,1) х (21 – 12) = 1058 Вт  

Итак, мы выяснили, что нам понадобится довольно стандартный нагреватель мощностью 1 кВт, чтобы поддерживать в нашем кубическом доме температуру 21°С. 1058 Вт непрерывно будут работать до 25 кВтч в день и 9268 кВтч в год.

Потери тепла через элементы здания являются одним из краеугольных камней энергетической модели здания. Но в таких моделях, как SAP, это обычно не называют уравнением теплопроводности, и теплопроводность материала не является обычной отправной точкой. Вместо этого такие модели, как SAP, начинаются с U-значения элементов здания и уравнения, которое выглядит следующим образом:

  Тепловые потери = Коэффициент теплопередачи x Площадь x Разность температур  

Для элемента, изготовленного из одного однородного материала, значение U равно просто коэффициенту теплопроводности k материала, деленному на его толщину.Но строительные элементы лишь иногда представляют собой отдельные однородные материалы; строительный элемент также может представлять собой сборку из различных материалов, например, деревянную каркасную стену с изоляцией, мембранами и воздухом внутри. Физический процесс теплопередачи через элемент также может быть смесью кондуктивного, конвективного и радиационного теплообмена.

В случае, когда материал является однородным, потери тепла через уравнение строительного элемента совпадают с основным уравнением теплопроводности, а значение U представляет собой просто часть k/l, объединенную в одну константу.

Коэффициент теплопередачи нашей 100-миллиметровой стены с минеральной изоляцией будет таким образом:

  Значение U = k / l = 0,04 / 0,1 = 0,4 Вт/м2.K.  

Если у вас есть композит материалов, скажем, слой дерева, а затем слой изоляции, можно рассчитать общее значение U так же, как мы рассчитываем эквивалентное сопротивление параллельных резисторов в электронике.

Для получения дополнительной информации о значениях U см. Определение и расчеты значений U RIBA.

Энергия в зданиях — OpenLearn

Тепловой поток через стены, крыши и полы можно уменьшить, используя один или несколько изоляционных материалов. В этих теплопроводность является основным механизмом теплового потока.

Чтобы определить толщину изоляции, необходимую для достижения заданных тепловых характеристик здания, необходимо рассмотреть тепловой поток более детально.

Как описано выше, тепловая энергия будет течь через любое вещество, температура с двух сторон которого различна, и скорость этого потока энергии зависит от:

• разницы температур, T _в  —  T _из , между двумя сторонами (часто записывается как Δ T )
• общая площадь, доступная для потока
• изоляционные свойства материала – его толщина и его теплопроводность .

Теплопроводность обозначается символом « λ » (греч. лямбда), хотя вы также можете встретить символ « k ». В этом курсе мы использовали λ . Его единицы требуют небольшого пояснения. Обычно его выражают в единицах мощности теплового потока в ваттах, который прошел бы через кубический метр материала с разницей температур на нем в один градус (Кельвин или Цельсий) (см. рис. 6):

λ = тепловой поток на квадратный метр площади, деленный на разницу температур на метр толщины.

Тепловой поток на квадратный метр выражается в Вт / м ² . Перепад температур на метр толщины имеет единицы К/м. Тепловой поток на квадратный метр, деленный на перепад температур на метр, имеет следующие единицы:

(Вт/м ² ) / (К/м) или

(Вт/м ² ) × (м/К) или

Вт м / м ² К или

Вт / м К

Теплопроводность, λ , поэтому имеет единицы измерения ватт на метр-кельвин, Вт / м К или Вт м ^-1 К ^-1 .

Чем ниже проводимость, тем лучше уровень изоляции.

Рисунок 6 Тепловой поток и теплопроводность

В таблице 3 приведены значения теплопроводности некоторых обычных строительных материалов вместе с их плотностью; как правило, чем выше плотность, тем выше теплопроводность.

Таблица 3 Термическая проводимость общего зданого материала

Материал	плотность / кг м -3	Термальная проводимость / W M -1 K -1
Алюминий (Оконные рамки)	2927	220	220
Стальные настенные связи	7900	7900	17
Железобетона (2% сталь)	2400	2.5
окно стекло	2600	1,05
1700	0.77
	1300	0.57
Легкий совокупный бетон		1400	0.57	0.57
Газобетон	600	600	0.18	0.18
Аэзированный бетон (нижняя плотность)	460	0.11
Древесина (мягкая древесина)	500	0,13

(Источник: Строительные нормы, часть L2, ODPM, 2001 г. и литература изготовителя для очень большой теплопроводности и материалов с высокой теплопроводностью)

5 900 небольшие перепады температур. Металлические оконные рамы, перемычки над окнами и крепления, используемые для изоляции, могут передавать значительное количество тепла, даже если они имеют небольшую общую площадь. Их часто называют «тепловыми мостами» или «холодными мостами».Оконное стекло обладает высокой проводимостью, поэтому использование более толстого стекла почти не повлияет на их общее значение U . Конструкционные строительные материалы, такие как кирпич и бетон, имеют более низкую теплопроводность, но потенциальные потери тепла все еще значительны из-за большой площади поверхности стен и крыш.

В изоляционных материалах используется тот факт, что неподвижный воздух или другие газы с достаточно большой молекулярной массой являются хорошими теплоизоляторами. Наиболее практичные формы изоляции основаны на использовании очень маленьких карманов этих газов.Существует четыре вида промышленных изоляционных материалов:

• газобетон различных сортов, содержащий мелкие пузырьки воздуха
• пеностекло, содержащее мелкие пузырьки воздуха
• различные виды ваты, состоящие из волокон, между которыми удерживается воздух
• пластик пены, содержащие мелкие пузырьки газа.

Панели с вакуумной изоляцией (VIP) с использованием пенопласта с «пузырьками» вакуума имеют значительно лучшие характеристики. Они становятся все более доступными, но очень дорогими.Их применение для холодильников описано далее в разделе 4.1.2.

Газобетон, теплотехнические свойства которого приведены в таблице 3, не такой физически прочный, как его плотный аналог. Существует компромисс между прочностью на сжатие и теплоизоляционными характеристиками. В практическом строительстве этот материал можно использовать для формирования внутреннего листа стены полости, дополняющей основную изоляцию, которая, вероятно, представляет собой некоторую форму минеральной ваты или пенопласта внутри полости.На рис. 7 показаны образцы этих широко используемых изоляционных материалов.

Рис. 7 Образцы изоляционных материалов (слева направо: стекловолокно, целлюлозное волокно, плотная минеральная вата, пенополистирол, экструдированный полистирол и пенополиизоцианурат)

Шерстяные и пенопластовые изоляционные материалы очень легкие; их плотность обычно составляет всего 15–30 кг м 90 133 –3 90 134 . В Таблице 4 ниже приведены некоторые значения проводимости образцов для них, взятые из литературы производителей.

Таблица 4 Образец ценностей теплопроводности для обычных изоляционных материалов

Изоляционный материал	Теплопроводность / W M -1 K -1
Пенопластовое стекло	0.045-0.055
Овечья шерсть, целлюлозное волокно, минеральная вата, стекловолокна шерсть
0,030-0187
Пена полиуретана	0,025
Полиизоциануратная (PIR) пена	0,023
Фенольная пена	0,022

Примечание. Специальная вакуумная изоляция описана ниже в разделе 4.1.2.

Овечья шерсть, конечно же, использовалась для изготовления одежды в качестве изоляционного материала для людей на протяжении тысячелетий. Только сейчас он считается достаточно дешевым, чтобы его можно было использовать для утепления чердаков зданий.

Изоляция из целлюлозного волокна изготавливается из измельченной переработанной газеты, обработанной минеральным антипиреном. Его можно задувать в полости стен или чердачные помещения с помощью специальной машины.

Наиболее распространенными формами изоляционного материала являются минеральная вата (часто называемая «каменной ватой» или «земляной ватой») и стекловата.

Современная промышленная минеральная вата является результатом сделанных на Гавайях открытий воздействия перегретого пара на расплавленную породу во время извержений вулканов. В процессе производства подходящая порода плавится при температуре свыше 1500°C. Затем его вытягивают через небольшие отверстия по периметру центрифуги для получения длинных тонких волокон. Производство стекловолокна аналогично. Затем волокна покрывают пластиковой смолой и формируют изоляционные прокладки (квадратные плоские куски изоляции, а не рулоны).

Изоляционные материалы из пенопласта изготавливаются путем вдувания газа в расплавленный пластик. Пенополистирол — очень известный пример, широко используемый для упаковки; другие используемые пластмассы включают формальдегид мочевины, полиуретан, полиизоцианурат и фенольную смолу. Их пены имеют разные свойства. Пенополистирол, например, можно сделать чрезвычайно прочным и жестким. Он водостойкий и достаточно прочный, чтобы выдерживать вес транспортных средств, поэтому его можно использовать под фабричными полами. Он также может изготавливаться в виде блоков, которые можно быстро скрепить вместе для создания изолирующей опалубки, в которую можно заливать бетон (см. рис. 8).

Рисунок 8 Полистироловый дом. Несмотря на солидный вид, в этом доме, построенном в Милтон-Кинсе в 1986 году, использовался основной каркас из изоляционных блоков из полистирола, в который был залит бетон. Затем снаружи добавили кирпичную обшивку, а внутри оштукатурили.

Наилучшие теплоизоляционные характеристики достигаются полиуретановыми, полиизоциануратными и фенольными пенами, которые могут иметь две трети проводимости шерстяных материалов. Любой практический выбор изоляции должен учитывать такие факторы, как стоимость, простота в обращении, сопротивление сжатию, огнестойкость и водонепроницаемость.

Также ведутся серьезные споры об относительной экологичности различных материалов.

Встречающееся в природе каменное волокно, асбест, в настоящее время запрещено из-за связанных с ним проблем со здоровьем (волокна тонкие и ломкие и имеют тенденцию распадаться на мелкую пыль, которую можно вдыхать). Минеральная вата и стекловата современного производства безопаснее асбеста, хотя при их использовании в ограниченном пространстве рекомендуется носить маску для лица. Для их изготовления нужны высокие температуры и много энергии.

В пенопластах используются химикаты на масляной основе, и, будучи пластиком, они легко воспламеняются и при горении могут выделять ядовитый дым. До 1990-х годов газы, используемые для «вдувания» этих пенопластов, создающих пузырьки, представляли собой хлорфторуглероды (ХФУ). Однако было обнаружено, что они повреждают озоновый слой в верхних слоях атмосферы. Они также являются очень сильными парниковыми газами, способствуя глобальному потеплению. В результате этих экологических проблем они были заменены другими газами. Пентан широко используется, но это увеличивает потенциальную воспламеняемость, и при его использовании необходимо соблюдать соответствующие меры предосторожности.Совсем недавно некоторые производители изоляционных материалов представили низковоспламеняющиеся гидрофторолефины (ГФО). Они потенциально как «благоприятны для озона» и «дружественны к теплицам».

Воздействие изоляционных материалов на окружающую среду также может быть снижено за счет вторичной переработки. Переработанные материалы могут использоваться в стекловолокне и некоторых пенопластах, а переработанная газета является основным ингредиентом изоляции из целлюлозного волокна. Как правило, на крыше, где изначально не было изоляции, энергия, используемая при производстве изоляции, будет сэкономлена в течение года.

Физическое объяснение теплопроводности металлов

Обычно известно, что металлы являются высокоэффективными теплопроводниками.

В этой статье будут рассмотрены механизмы теплопередачи, что делает металлы идеальными проводниками тепла, а также использование обычных металлов и сплавов.

Значение теплопроводности в повседневной жизни

Изображение 1. A

Изображение 1. B

Изображение 1. A и B показывают визуальные иллюстрации людей на кухне, использующих кухонные принадлежности.

Кулинария для большинства людей является частью повседневной жизни. Следовательно, кухонные приборы разработаны с целью обеспечения максимальной безопасности и эффективности. Это требует понимания теплофизики. Есть причина, по которой нагревательный элемент тостера обычно изготавливается из нихромовой проволоки, ложки для смешивания, как правило, деревянные, а материал, из которого изготовлены прихватки для духовки, никогда не будет включать металлическое соединение.

Определение температуры и теплопроводности

Необходимо вспомнить определение температуры , чтобы понять теплопроводность математически.

Рабочее определение T:

Рабочее определение температуры – это значение, измеренное термометром, который просто измеряет расширение объема Меркурия.

Изображение 2. Изображение двух термометров в градусах Цельсия и Фаренгейта

Физическое определение T:

В теплофизике температура и теплопроводность понимаются через изучение движения молекул.

Шредер, автор « Введение в теплофизику », математически описывает температуру как:

\[ \frac{1}{T} = \Bigg( \frac{dS}{dU} \Bigg) \scriptscriptstyle N,V \]

, где:
S=энтропия,
U=энергия,
N=количество частиц,
V=объем системы (Schroeder, 2007).

Следовательно, температура системы зависит от энтропии и энергии , когда количество частиц и объем системы остаются постоянными.

Шредер формулирует словами: «Температура есть мера склонности объекта самопроизвольно отдавать энергию своему окружению. Когда два объекта находятся в тепловом контакте, тот, который склонен спонтанно терять энергию, имеет более высокую температуру» (Schroeder, 2007). Это потому, что два объекта в контакте будут пытаться достичь теплового равновесия ; становятся одной температуры.

Для визуализации температуры и теплопроводности на микроскопическом уровне Рис. 1 A и B показаны ниже. Представьте, что неизвестные объекты А и В находятся в физическом контакте друг с другом. Объект A имеет более высокую температуру, чем объект B. Что произойдет с температурой с течением времени?

Рисунок 1. A

Рисунок 1.B

Рисунок 1.A иллюстрирует два неизвестных объекта, находящихся в физическом контакте друг с другом, и Рисунок 1.B отображает молекулы объектов.

At _0, T _A > T _B

At t _1, T _A > T _B

.

.

В т _н, Т _А = Т _Б

При t _0, Ø _A > Ø _B

При t _1, Ø _A > Ø _B

.

.

At t _n, Ø _A > Ø _B

Учитывая, что t _n : момент времени, T _A : температура объекта A, T _B : температура объекта B, Å _A : средняя скорость частицы A, Å _B : средняя скорость частицы В.

В момент t ₀ атомы объекта A движутся с большей скоростью, а атомы объекта B движутся с меньшей скоростью (T _A > T _B ). Со временем объект A отдает энергию, а объект B получает энергию, пока они не достигнут одинаковой температуры (T _A = T _B ) и не достигнут теплового равновесия. Это теплопроводность описанная на молекулярном уровне. Ближайшие атомы объекта A сталкиваются с атомами объекта B. Атомы объекта B, которые первоначально взаимодействовали с атомами объекта A, сталкиваются с другими атомами объекта B, пока энергия не будет передана через все атомы объекта B.

Шредер определяет теплопроводность как «перенос тепла посредством молекулярного контакта: быстро движущиеся молекулы сталкиваются с медленно движущимися, отдавая при этом часть своей энергии» (Schroeder, 2007).

Виды теплопередачи для металлов

Полезно напомнить о трех режимах теплопередачи; конвекция для газов/жидкостей, излучение для объектов, разделенных пустым пространством и проводимость для объектов, находящихся в непосредственном контакте.

Теплопроводность также разделена на три категории: молекулярных столкновений для газообразных/жидких форм, колебаний решетки для твердых тел и электронов проводимости для металлов, как показано на рисунке 2 ниже.

Рис. 2. Режимы теплопередачи.

Теплопроводность металлов будет включать столкновения молекул + электронов проводимости для металлов в газообразном состоянии и колебания решетки + электроны проводимости для металлов в твердом состоянии. Электроны проводимости, по сути, делают металл невероятным проводником . Прежде чем объяснить, что такое электрон проводимости, необходимо вспомнить определение металла.

Определение металлов

Все элементы можно найти в периодической таблице, включая металлы, неметаллы и металлоиды. Металлы определяются как «элементы, которые образуют положительные ионы, теряя электроны во время химических реакций» (Blaber, 2015).

Рисунок 3. Периодическая таблица, показывающая все элементы, разделенные на металлы, неметаллы и металлоиды.

Таблица 1. Список типичных физических свойств металлов.

Физические свойства большинства металлов
Твердый при комнатной температуре
Жесткий
Высокая плотность
Высокая температура плавления
Высокая точка кипения
Ковкий
Ковкий
Блестящий

Что делает металлы хорошими теплопроводниками?

Что делает металл хорошим теплопроводником, так это свободно текущих электронов проводимости .

Рис. 4. Нагретый металлический блок, демонстрирующий атомы и свободно текущие электроны.

Атомы металлов теряют валентные электроны при химической реакции с атомами неметаллов, т.е. образуя оксиды и соли. Таким образом, ионы металлов являются катионами в водном растворе. Что делает металлы и металлические сплавы хорошими проводниками, так это особое металлическое соединение. В металлических твердых телах связанные атомы разделяют свои валентные электроны, образуя море свободно движущихся электронов проводимости, которые несут как тепло, так и электрический заряд.Таким образом, в отличие от, например, электроны в ковалентных связях, валентные электроны в металле могут свободно течь через металлические решетки, эффективно перенося тепло, не привязываясь к отдельному атомному ядру.

Математическое моделирование значения теплопроводности (k)

Теплопроводность (k) измеряет способность объекта проводить тепло (Q).

Высокое значение k: высокая теплопроводность

Рис. 4. Лист материала с уравнением теплопроводности.

Данный:

к = теплопроводность (Вт/м•К),

ΔQ = передача энергии (Джоули/сек),

Δt = изменение времени (секунды),

ΔT = градиент температуры (K),

A = площадь теплопроводности (м ² ),

Δx = толщина материала.

Таблица 2. Список типичных физических свойств металлов.

Металлы	Теплопроводность при комнатной температуре (Вт/м•К)
Алюминий	226
Углеродистая сталь	71
Магний	151
Латунь (желтая)	117
Бронза (алюминий)	71
Медь	397
Железо	72
Нержавеющая сталь (446)	23
Вольфрам	197
Свинец	34
Никель	88
Сталь углеродистая типа 1020 (0.2 – 0,6 в)	71
Цинк	112
Титан	21
Олово	62

Примечание. Медь и алюминий имеют самое высокое значение теплопроводности (k). Проверьте нашу базу данных материалов.

Использование обычных металлов и сплавов в таблице выше

Металлы и сплавы (материалы, изготовленные из комбинации металлов) используются в качестве строительных материалов в различных отраслях промышленности, таких как электроника, машиностроение, лабораторное оборудование, медицинские устройства, товары для дома и строительство.

Самые высокие значения теплопроводности для металлов имеют Серебро (-429 Вт/м•К), Медь (-398 Вт/м•К) и Золото (-315 Вт/м•К).

Металлы очень важны для изготовления электроники, поскольку они являются хорошими проводниками электричества. Медь, алюминий, олово, свинец, магний и пластик часто используются для изготовления деталей телефонов, ноутбуков, компьютеров и автомобильной электроники. Медь экономична и используется для электропроводки. Свинец используется для оболочки кабелей и изготовления аккумуляторов.Олово используется для изготовления припоев. Магниевые сплавы используются в производстве новой техники, так как они легкие. Пластик используется для изготовления деталей электроники, которые не должны проводить электричество, а титан используется для производства пластика.

Металлы также играют важную роль в машиностроении. Алюминий часто используется при изготовлении деталей автомобилей и самолетов, а также в виде сплава, так как его чистая форма слаба. Автомобильное литье изготовлено из цинка. Железо, сталь и никель являются распространенными металлами, используемыми в строительстве и инфраструктуре.Сталь представляет собой сплав железа и углерода (а часто и других элементов). Увеличение содержания углерода в стали создает углеродистую сталь, которая делает материал более прочным, но менее пластичным. Углеродистая сталь часто используется в строительных материалах. Латунь и бронза (медь в сплаве с цинком и оловом соответственно) обладают благоприятными свойствами поверхностного трения и используются для замков и петель, а также рам дверей и окон соответственно.

Наконец, нити накаливания для люминесцентных ламп традиционно изготавливаются из вольфрама.Однако от них постепенно отказываются, поскольку в таком источнике света только около 5% мощности преобразуется в свет, остальная часть мощности преобразуется в тепло. Современные источники света часто основаны на светодиодной технологии и полупроводниках.

В заключение, теплопроводность металлов очень важна для проектирования любой конструкции. Это неотъемлемая часть безопасности, эффективности и инноваций в промышленности. Электроны проводника являются механизмом высокой проводимости металлов по сравнению с неметаллическими материалами.Однако значение теплопроводности (k) также может сильно различаться среди металлов.

Каталожные номера

Шредер, Д. В. (2018). Введение в теплофизику. Индия: Образовательные услуги Pearson India.

База данных материалов – Термические свойства. (н.д.). Получено с https://thermtest.com/materials-database

Алюминиевые сплавы 101. (2020, 9 марта). Получено с https://www.aluminum.org/resources/industry-standards/aluminum-alloys-101

.

Элерт, Г.(н.д.). Проводка. Получено с https://physics.info/conduction/

.

Блабер, М. (2019, 3 июня). 9.2: Металлы и неметаллы и их ионы. Получено с https://chem.libretexts.org/Bookshelves/General_Chemistry/Map:_General_Chemistry_(Petrucci_et_al.)/09:_The_Periodic_Table_and_Some_Atomic_Properties/9.2:_Metals_and_Nonmetals_and_their_Ions

Теплопроводность. (н.д.). Получено с http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/thercond.html

.

Диоксид титана для пластмасс.(н.д.). Получено с https://polymer-additives.specialchem.com/centers/titanium-dioxide-for-plastics-center

.

Сандхана, Л., и Джозеф, А. (2020, 6 марта). Что такое углеродистая сталь? Получено с https://www.wisegeek.com/what-is-carbon-steel.html

.

(н.д.). Получено с http://www.elementalmatter.info/element-aluminium.html

.

Изображения

Изображение 1.A: Мохамед, М. (2019). Кулинария Леди [Иллюстрация]. Получено с https://pxhere.com/en/photo/1584957.

Изображение 1.Б: Мохамед, М. (2019). Шеф-повар готовит [иллюстрация]. Получено с https://pxhere.com/en/photo/1587003.

Изображение 2: Википедия. Термометр [Иллюстрация]. Получено с https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/70/Thermometer_CF.svg

.

Автор: Селен Йилдир | Младший технический писатель | Thermtest

База данных строительных материалов

Материал	использование	Характеристики	Ссылка
Конкретный	Структура здания	—	Ссылка3
Силикатный кирпич	Структура здания	—	Ссылка 3
Дерево, сосна	Шпильки, панели	Номинальная толщина = 10 мм	Ссылка1, ссылка 2
Гипсокартон	Интерьерная доска	Номинальная толщина = 13 мм	Ссылка 1, ссылка 2
Плита из стекловаты	Обшивка	Номинальная толщина = 30 мм	Ссылка1, ссылка 2
Целлюлозный картон	Обшивка	Номинальная толщина = 25 мм	Ссылка 1, ссылка 2
Войлок из стекловаты	Теплоизоляция	Номинальная толщина = 50 мм	Ссылка1, ссылка 2
Целлюлозный войлок	Теплоизоляция	Номинальная толщина = 50 мм	Ссылка 1, ссылка 2
Целлюлоза (рассыпчатая)	Теплоизоляция	Номинальная толщина = 50 мм	Ссылка1, ссылка 2
Бумага с пластиковым покрытием	Паро/воздушный барьер	—	Ссылка 1, ссылка 2
Пенополистирольная плита (EPS)	Теплоизоляция, паровоздушная изоляция	Доска из формованных блоков соответствует норме EN 13163	Ссылка4
Плиты из экструдированного полистирола (XPS)	Теплоизоляция, паровоздушная изоляция	Плита толщиной < 60 мм, без каких-либо окклюзионных газов, кроме воздуха и CO2, соответствует норме EN 13164.	Ссылка 4

Теплопроводность строительных материалов.Теплопроводность основных строительных материалов Коэффициент теплопередачи строительных материалов таблица

Строительство частного дома – очень сложный процесс от начала до конца. Одним из главных вопросов в этом процессе является выбор строительных материалов. Этот выбор должен быть очень грамотным и обдуманным, ведь от этого зависит большая часть жизни в новом доме. В этом выборе выделяется понятие теплопроводности материалов. От него будет зависеть, насколько тепло и комфортно будет в доме.

Теплопроводность — Это способность физических тел (и веществ, из которых они сделаны) передавать тепловую энергию. Объясняя проще, это перенос энергии из теплого места в холодное. Для некоторых веществ этот перенос будет происходить быстро (например, для большинства металлов), а для некоторых, наоборот, очень медленно (каучук).

Чтобы выразиться еще яснее, в некоторых случаях материалы толщиной в несколько метров будут проводить тепло намного лучше, чем другие материалы толщиной в несколько десятков сантиметров.Например, несколько сантиметров гипсокартона могут заменить внушительную кирпичную стену.

На основании этих знаний можно предположить, что наиболее правильным будет выбор материалов с низкими значениями этой величины , чтобы дом быстро не остывал. Для наглядности обозначим процент теплопотерь в разных частях дома:

От чего зависит теплопроводность?

Значения этой величины могут зависеть от нескольких факторов …Например, коэффициент теплопроводности, о котором мы поговорим отдельно, влажность стройматериалов, плотность и так далее.

• Материалы с высокими показателями плотности обладают, в свою очередь, высокой способностью к передаче тепла, за счет плотного скопления молекул внутри вещества. И наоборот, пористые материалы нагреваются и остывают медленнее.
• На теплопередачу также влияет влажность материалов. Если материалы промокнут, то их теплоотдача увеличится.
• Также на этот показатель сильно влияет структура материала. Например, дерево с поперечными и продольными волокнами будет иметь разные значения теплопроводности.
• Индикатор также изменяется при изменении таких параметров, как давление и температура. При повышении температуры она увеличивается, а при повышении давления, наоборот, уменьшается.

Коэффициент теплопроводности

Для количественного определения такого параметра используют специальные коэффициенты теплопроводности строго декларируемые в СНиП.Например, коэффициент теплопроводности бетона составляет 0,15-1,75 Вт/(м*С) в зависимости от марки бетона. Где С — градусы Цельсия. На данный момент расчет коэффициентов доступен практически для всех существующих видов стройматериалов, применяемых в строительстве. Коэффициенты теплопроводности строительных материалов очень важны в любых архитектурно-строительных работах.

Для удобного подбора материалов и их сравнения используются специальные таблицы коэффициентов теплопроводности, разработанные по СНиП (строительным нормам и правилам). Теплопроводность строительных материалов , таблица по которой будет приведена ниже, очень важна при строительстве любых объектов.

• Древесные материалы. Для некоторых материалов параметры будут даны как вдоль волокон (Индекс 1, так и поперек — индекс 2)

• Различные виды бетона.

• Различные виды строительного и декоративного кирпича.

Расчет толщины изоляции

Из приведенных выше таблиц видно, насколько разными могут быть коэффициенты теплопроводности разных материалов.Для расчета теплового сопротивления будущей стены существует простая формула , которая связывает толщину утеплителя и коэффициент его теплопроводности.

R = p/k, где R – показатель термического сопротивления, p – толщина слоя, k – коэффициент.

Из этой формулы легко выделить формулу расчета толщины слоя утеплителя на требуемое термическое сопротивление. Р = Р * к. Величина термического сопротивления различна для каждого региона.Для этих значений также существует специальная таблица, где их можно посмотреть при расчете толщины утеплителя.

Сейчас мы приведем примеры некоторых самых популярных отопителей и их технические характеристики.

В последние годы при строительстве дома или его ремонте большое внимание уделяется энергоэффективности. При уже существующих ценах на топливо это очень важно. Более того, кажется, что дальнейшая экономия будет становиться все более важной.Чтобы правильно подобрать состав и толщину материалов в пироге ограждающих конструкций (стены, пол, потолок, крыша), необходимо знать теплопроводность строительных материалов. Эта характеристика указывается на упаковке с материалами, и она необходима еще на этапе проектирования. Ведь нужно решить, из какого материала строить стены, как их утеплять, какой толщины должен быть каждый слой.

Что такое теплопроводность и термическое сопротивление

При выборе стройматериалов для строительства необходимо обращать внимание на характеристики материалов.Одним из ключевых положений является теплопроводность. Он отображается коэффициентом теплопроводности. Это количество тепла, которое конкретный материал может проводить в единицу времени. То есть чем ниже этот коэффициент, тем хуже материал проводит тепло. И наоборот, чем выше число, тем лучше рассеивание тепла.

Материалы с низкой теплопроводностью используются для изоляции, с высокой теплопроводностью для передачи или рассеивания тепла. Например, радиаторы делают из алюминия, меди или стали, так как они хорошо передают тепло, то есть имеют высокий коэффициент теплопроводности.Для утепления используются материалы с низким коэффициентом теплопроводности – они лучше сохраняют тепло. Если объект состоит из нескольких слоев материала, его теплопроводность определяется как сумма коэффициентов всех материалов. При расчете вычисляют теплопроводность каждого из компонентов «пирога», суммируют найденные значения. В целом получаем теплоизоляционную способность ограждающей конструкции (стены, пол, потолок).

Существует еще такое понятие, как термическое сопротивление.Он отражает способность материала препятствовать прохождению через него тепла. То есть это величина, обратная теплопроводности. И, если вы видите материал с высоким термическим сопротивлением, его можно использовать для теплоизоляции. Примером теплоизоляционных материалов может быть популярная минеральная или базальтовая вата, пенопласт и т. д. Материалы с низким термическим сопротивлением необходимы для рассеивания или передачи тепла. Например, для отопления используют алюминиевые или стальные радиаторы, так как они хорошо отдают тепло.

Таблица теплопроводности теплоизоляционных материалов

Чтобы в доме было легче сохранять тепло зимой и прохладу летом, теплопроводность стен, пола и крыши должна быть не ниже определенной цифры, которая рассчитывается для каждого региона. Состав «пирога» стен, пола и потолка, толщина материалов берутся таким образом, чтобы общая цифра была не меньше (а лучше — хотя бы немного больше) рекомендуемой для вашего региона.

При выборе материалов следует учитывать, что некоторые из них (не все) гораздо лучше проводят тепло в условиях повышенной влажности. Если в процессе эксплуатации такая ситуация может возникнуть длительное время, в расчетах используется теплопроводность для этого состояния. Коэффициенты теплопроводности основных материалов, используемых для утепления, приведены в таблице.

Наименование материала	Коэффициент теплопроводности Вт/(м°C)
	Сухой	При нормальной влажности	При повышенной влажности
Войлок шерстяной	0,036-0,041	0,038-0,044	0,044-0,050
Минеральная вата каменная 25-50 кг/м3	0,036	0,042	0,045
Минеральная вата каменная 40-60 кг/м3	0,035	0,041	0,044
Минеральная вата каменная 80-125 кг/м3	0,036	0,042	0,045
Минеральная вата каменная 140-175 кг/м3	0,037	0,043	0,0456
Минеральная вата каменная 180 кг/м3	0,038	0,045	0,048
Стекловата 15 кг/м3	0,046	0,049	0,055
Стекловата 17 кг/м3	0,044	0,047	0,053
Стекловата 20 кг/м3	0,04	0,043	0,048
Стекловата 30 кг/м3	0,04	0,042	0,046
Стекловата 35 кг/м3	0,039	0,041	0,046
Стекловата 45 кг/м3	0,039	0,041	0,045
Стекловата 60 кг/м3	0,038	0,040	0,045
Стекловата 75 кг/м3	0,04	0,042	0,047
Стекловата 85 кг/м3	0,044	0,046	0,050
Пенополистирол (полистирол, ППС)	0,036-0,041	0,038-0,044	0,044-0,050
Пенополистирол экструдированный (EPS, XPS)	0,029	0,030	0,031
Пенобетон, газобетон на цементном растворе, 600 кг/м3	0,14	0,22	0,26
Пенобетон, газобетон на цементном растворе, 400 кг/м3	0,11	0,14	0,15
Пенобетон, газобетон на известковом растворе, 600 кг/м3	0,15	0,28	0,34
Пенобетон, газобетон на известковом растворе, 400 кг/м3	0,13	0,22	0,28
Пеностекло, крошка, 100 — 150 кг/м3	0,043-0,06
Пеностекло, крошка, 151 — 200 кг/м3	0,06-0,063
Пеностекло, крошка, 201 — 250 кг/м3	0,066-0,073
Пеностекло, крошка, 251 — 400 кг/м3	0,085-0,1
Пеноблок 100 — 120 кг/м3	0,043-0,045
Пеноблок 121 — 170 кг/м3	0,05-0,062
Пеноблок 171 — 220 кг/м3	0,057-0,063
Пеноблок 221 — 270 кг/м3	0,073
Эковата	0,037-0,042
Пенополиуретан (ППУ) 40 кг/м3	0,029	0,031	0,05
Пенополиуретан (ППУ) 60 кг/м3	0,035	0,036	0,041
Пенополиуретан (ППУ) 80 кг/м3	0,041	0,042	0,04
Вспененный полиэтилен сшитый	0,031-0,038
Вакуум	0
Воздух +27°С.1 атм	0,026
Ксенон	0,0057
Аргон	0,0177
Аэрогель (аспен аэрогели)	0,014-0,021
Шлак	0,05
Вермикулит	0,064-0,074
Вспененный каучук	0,033
Пробковые листы 220 кг/м3	0,035
Пробковые листы 260 кг/м3	0,05
Базальтовые маты, холсты	0,03-0,04
Буксир	0,05
Перлит, 200 кг/м3	0,05
Перлит вспученный, 100 кг/м3	0,06
Плиты изоляционные льняные, 250 кг/м3	0,054
Полистиролбетон, 150-500 кг/м3	0,052-0,145
Гранулированная пробка, 45 кг/м3	0,038
Пробка минеральная на битумной основе, 270-350 кг/м3	0,076-0,096
Пробковый пол, 540 кг/м3	0,078
Техническая заглушка, 50 кг/м3	0,037

Часть информации взята из стандартов, предписывающих характеристики тех или иных материалов (СНиП 23-02-2003, СП 50.13330.2012, СНиП II-3-79* (приложение 2)). Те материалы, которые не прописаны в стандартах, можно найти на сайтах производителей. Так как стандартов нет, они могут существенно отличаться от производителя к производителю, поэтому при покупке обращайте внимание на характеристики каждого приобретаемого вами материала.

Таблица теплопроводности строительных материалов

Стены, полы, перекрытия могут быть выполнены из разных материалов, но так уж сложилось, что теплопроводность строительных материалов обычно сравнивают с кирпичной кладкой.Этот материал знают все, с ним легче ассоциироваться. Наиболее популярны схемы, наглядно показывающие разницу между разными материалами. Одна такая картинка есть в предыдущем пункте, вторая — сравнение кирпичной стены и стены из бревен — приведена ниже. Именно поэтому теплоизоляционные материалы выбирают для стен из кирпича и других материалов с высокой теплопроводностью. Чтобы облегчить выбор, теплопроводность основных строительных материалов сведена в таблицу.

Наименование материала, плотность	Коэффициент теплопроводности
	сухой	при нормальной влажности	при высокой влажности
ЦПП (цементно-песчаный раствор)	0,58	0,76	0,93
Известково-песчаный раствор	0,47	0,7	0,81
Гипсовая штукатурка	0,25
Пенобетон, газобетон на цементе, 600 кг/м3	0,14	0,22	0,26
Пенобетон, газобетон на цементе, 800 кг/м3	0,21	0,33	0,37
Пенобетон, газобетон на цементе, 1000 кг/м3	0,29	0,38	0,43
Пенобетон, газобетон на извести, 600 кг/м3	0,15	0,28	0,34
Пенобетон, газобетон на извести, 800 кг/м3	0,23	0,39	0,45
Пенобетон, газобетон на извести, 1000 кг/м3	0,31	0,48	0,55
Оконное стекло	0,76
Арболит	0,07-0,17
Бетон с натуральным щебнем, 2400 кг/м3	1,51
Легкий бетон с натуральной пемзой, 500-1200 кг/м3	0,15-0,44
Бетон на гранулированном шлаке, 1200-1800 кг/м3	0,35-0,58
Котловой шлакобетон, 1400 кг/м3	0,56
Бетон на щебне, 2200-2500 кг/м3	0,9-1,5
Бетон на топливном шлаке, 1000-1800 кг/м3	0,3-0,7
Пористый керамический блок	0,2
Бетон вермикулитовый, 300-800 кг/м3	0,08-0,21
Керамзитобетон, 500 кг/м3	0,14
Керамзитобетон, 600 кг/м3	0,16
Керамзитобетон, 800 кг/м3	0,21
Керамзитобетон, 1000 кг/м3	0,27
Керамзитобетон, 1200 кг/м3	0,36
Керамзитобетон, 1400 кг/м3	0,47
Керамзитобетон, 1600 кг/м3	0,58
Керамзитобетон, 1800 кг/м3	0,66
Лестница из полнотелого керамического кирпича на КПП	0,56	0,7	0,81
Кирпич керамический пустотелый на КПП, 1000 кг/м3)	0,35	0,47	0,52
Кладка из керамического пустотелого кирпича на ЦПУ, 1300 кг/м3)	0,41	0,52	0,58
Кладка из пустотелого керамического кирпича на ЦПУ, 1400 кг/м3)	0,47	0,58	0,64
Кладка из полнотелого силикатного кирпича на КПП, 1000 кг/м3)	0,7	0,76	0,87
Кладка из силикатного пустотелого кирпича на CPR, 11 пустот	0,64	0,7	0,81
Кладка из силикатного пустотелого кирпича на CPR, 14 пустот	0,52	0,64	0,76
Известняк 1400 кг/м3	0,49	0,56	0,58
Известняк 1 + 600 кг/м3	0,58	0,73	0,81
Известняк 1800 кг/м3	0,7	0,93	1,05
Известняк 2000 кг/м3	0,93	1,16	1,28
Песок строительный, 1600 кг/м3	0,35
Гранит	3,49
Мрамор	2,91
Керамзит, гравий, 250 кг/м3	0,1	0,11	0,12
Керамзит, гравий, 300 кг/м3	0,108	0,12	0,13
Керамзит, гравий, 350 кг/м3	0,115-0,12	0,125	0,14
Керамзит, гравий, 400 кг/м3	0,12	0,13	0,145
Керамзит, гравий, 450 кг/м3	0,13	0,14	0,155
Керамзит, гравий, 500 кг/м3	0,14	0,15	0,165
Керамзит, гравий, 600 кг/м3	0,14	0,17	0,19
Керамзит, гравий, 800 кг/м3	0,18
Гипсокартон, 1100 кг/м3	0,35	0,50	0,56
Гипсокартон, 1350 кг/м3	0,23	0,35	0,41
Глина, 1600-2900 кг/м3	0,7-0,9
Глина огнеупорная, 1800 кг/м3	1,4
Керамзит, 200-800 кг/м3	0,1-0,18
Керамзитобетон на кварцевом песке с поризацией, 800-1200 кг/м3	0,23-0,41
Керамзитобетон, 500-1800 кг/м3	0,16-0,66
Керамзитобетон на перлитовом песке, 800-1000 кг/м3	0,22-0,28
Кирпич клинкерный, 1800 — 2000 кг/м3	0,8-0,16
Кирпич керамический облицовочный, 1800 кг/м3	0,93
Кладка бутовая средней плотности, 2000 кг/м3	1,35
Гипсокартонные листы, 800 кг/м3	0,15	0,19	0,21
Гипсокартонные листы, 1050 кг/м3	0,15	0,34	0,36
Фанера клееная	0,12	0,15	0,18
ДВП, ДСП, 200 кг/м3	0,06	0,07	0,08
ДВП, ДСП, 400 кг/м3	0,08	0,11	0,13
ДВП, ДСП, 600 кг/м3	0,11	0,13	0,16
ДВП, ДСП, 800 кг/м3	0,13	0,19	0,23
ДВП, ДСП, 1000 кг/м3	0,15	0,23	0,29
Линолеум ПВХ на теплоизоляционной основе, 1600 кг/м3	0,33
Линолеум ПВХ на теплоизоляционной основе, 1800 кг/м3	0,38
Линолеум ПВХ на тканевой основе, 1400 кг/м3	0,2	0,29	0,29
Линолеум ПВХ на тканевой основе, 1600 кг/м3	0,29	0,35	0,35
Линолеум ПВХ на тканевой основе, 1800 кг/м3	0,35
Листы асбестоцементные плоские, 1600-1800 кг/м3	0,23-0,35
Ковер, 630 кг/м3	0,2
Поликарбонат (листы), 1200 кг/м3	0,16
Полистиролбетон, 200-500 кг/м3	0,075-0,085
Ракушечник, 1000-1800 кг/м3	0,27-0,63
Стекловолокно, 1800 кг/м3	0,23
Бетонная плитка, 2100 кг/м3	1,1
Керамическая плитка, 1900 кг/м3	0,85
Черепица из ПВХ, 2000 кг/м3	0,85
Известковая штукатурка, 1600 кг/м3	0,7
Штукатурка цементно-песчаная, 1800 кг/м3	1,2

Древесина относится к строительным материалам с относительно низкой теплопроводностью.В таблице приведены ориентировочные данные для разных пород. При покупке обязательно смотрите на плотность и коэффициент теплопроводности. Не все они совпадают с тем, что прописано в нормативных документах.

Наименование	Коэффициент теплопроводности
	Сухой	При нормальной влажности	При повышенной влажности
Сосна, ель поперек волокон	0,09	0,14	0,18
Сосна, ель вдоль волокон	0,18	0,29	0,35
Дуб вдоль волокон	0,23	0,35	0,41
Дуб поперек волокон	0,10	0,18	0,23
Пробковое дерево	0,035
Береза ​​	0,15
Кедр	0,095
Натуральный каучук	0,18
Клен	0,19
Липа (влажность 15%)	0,15
Лиственница	0,13
Опилки	0,07-0,093
Буксир	0,05
Дубовый паркет	0,42
Штучный паркет	0,23
Паркетная доска	0,17
Пихта	0,1-0,26
Тополь	0,17

Металлы очень хорошо проводят тепло.Они часто являются мостиком холода в конструкции. И это тоже надо учитывать, исключить непосредственный контакт за счет использования теплоизоляционных слоев и прокладок, которые называются термическим разрывом. Теплопроводность металлов сведена в другую таблицу.

Наименование	Коэффициент теплопроводности		Наименование	Коэффициент теплопроводности
Бронза	22-105		Алюминий	202-236
Медь	282-390		Латунь	97-111
Серебро	429		Железо	92
Олово	67		Сталь	47
Золото	318

Как рассчитать толщину стенки

Чтобы в доме было тепло зимой и прохладно летом, необходимо, чтобы ограждающие конструкции (стены, пол, потолок/крыша) имели определенное термическое сопротивление.Это значение отличается для каждого региона. Это зависит от средних температур и влажности в той или иной местности.

Термическое сопротивление ограждающих конструкций
для регионов России

Чтобы счета за отопление не были слишком большими, строительные материалы и их толщину необходимо выбирать так, чтобы их общее термическое сопротивление было не меньше указанного в таблице.

Расчет толщины стен, толщины изоляции, отделочных слоев

Для современного строительства характерна ситуация, когда стена имеет несколько слоев.Кроме несущей конструкции есть утепление, отделочные материалы. Каждый из слоев имеет свою толщину. Как определить толщину утеплителя? Расчет прост. По формуле:

Р — термическое сопротивление;

p – мощность слоя в метрах;

к — коэффициент теплопроводности.

Во-первых, вам нужно определиться с материалами, которые вы будете использовать в строительстве. Причем нужно точно знать, какой материал стен, утепление, отделка и т.д.Ведь каждый из них вносит свой вклад в теплоизоляцию, а в расчете учитывается теплопроводность стройматериалов.

Сначала считается термическое сопротивление конструкционного материала (из которого будут строиться стены, пол и т.д.), затем толщина выбранного утеплителя подбирается «по остаточному» принципу. Также можно учитывать теплоизоляционные характеристики отделочных материалов, но обычно они идут в «плюс» к основным.Вот так и закладывается некий запас «на всякий случай». Этот резерв позволяет экономить на отоплении, что впоследствии положительно сказывается на бюджете.

Пример расчета толщины утеплителя

Возьмем пример. Собираемся строить стену из кирпича – в полтора кирпича, утеплять будем минеральной ватой. По таблице термическое сопротивление стен для региона должно быть не менее 3,5. Расчет для этой ситуации показан ниже.

Если бюджет ограничен, можно взять 10 см минеральной ваты, а недостающее закроют отделочными материалами. Они будут внутри и снаружи. Но, если вы хотите, чтобы счета за отопление были минимальными, начинать отделку лучше с «плюса» к расчетному значению. Это ваш запас на время самых низких температур, так как нормы термического сопротивления ограждающих конструкций рассчитываются исходя из средней температуры за несколько лет, а зимы бывают аномально холодными.Поэтому теплопроводность строительных материалов, используемых для отделки, просто не учитывается.

Строительство любого дома, будь то коттедж или скромный загородный дом, должно начинаться с разработки проекта. На этом этапе закладывается не только архитектурный облик будущего строения, но и его конструктивные и теплотехнические характеристики.

Главной задачей на этапе проекта будет не только разработка прочных и долговечных конструктивных решений, позволяющих поддерживать максимально комфортный микроклимат с минимальными затратами.Сравнительная таблица теплопроводности материалов может помочь определиться с выбором.

Концепция теплопроводности

В общем виде процесс теплопроводности характеризуется передачей тепловой энергии от более нагретых частиц твердого тела к менее нагретым. Процесс будет продолжаться до тех пор, пока не установится тепловое равновесие. Другими словами, пока температуры не выровняются.

Применительно к ограждающим конструкциям (стены, пол, потолок, крыша) процесс теплообмена будет определяться временем, в течение которого температура внутри помещения сравняется с температурой окружающей среды.

Чем дольше длится этот процесс, тем комфортнее будет ощущаться помещение и тем экономичнее будут эксплуатационные расходы.

Численно процесс теплообмена характеризуется коэффициентом теплопроводности. Физический смысл коэффициента показывает, сколько тепла в единицу времени проходит через единицу поверхности. Те. чем выше значение этого показателя, тем лучше проводится тепло, а значит, тем быстрее будет происходить процесс теплообмена.

Соответственно, на этапе проектных работ необходимо проектировать конструкции, теплопроводность которых должна быть как можно ниже.

Вернуться к содержанию

Факторы, влияющие на значение теплопроводности

Теплопроводность материалов, используемых в строительстве, зависит от их параметров:

1. Пористость — наличие пор в структуре материала нарушает его однородность. При прохождении теплового потока часть энергии передается через объем, занятый порами и заполненный воздухом.За точку отсчета принимают теплопроводность сухого воздуха (0,02 Вт/(м*°С)). Соответственно, чем больший объем занимают воздушные поры, тем ниже будет теплопроводность материала.
2. Структура пор – малый размер пор и их замкнутый характер способствуют снижению скорости теплового потока. В случае использования материалов с крупными сообщающимися порами, помимо теплопроводности, в процесс переноса тепла путем конвекции будут вовлечены процессы теплопередачи.
3. Плотность — при высоких значениях частицы теснее взаимодействуют друг с другом и в большей степени способствуют передаче тепловой энергии. В общем случае значения теплопроводности материала в зависимости от его плотности определяют либо на основании справочных данных, либо опытным путем.
4. Влажность — значение теплопроводности для воды составляет (0,6 Вт/(м*°С)). При намокании стеновых конструкций или утеплителя сухой воздух вытесняется из пор и замещается каплями жидкого или насыщенного влажного воздуха.Теплопроводность в этом случае значительно возрастет.
5. Влияние температуры на теплопроводность материала отражается формулой:

λ = λо * (1 + b * t), (1)

где, λо — коэффициент теплопроводности при температуре 0°С, Вт/м*°С;

б — справочное значение температурного коэффициента;

t – температура.

Вернуться к содержанию

Практическое применение значения теплопроводности строительных материалов

Понятие толщины слоя материала непосредственно следует из понятия теплопроводности для получения необходимого значения сопротивления тепловому потоку.Термическое сопротивление является нормированной величиной.

Упрощенная формула толщины слоя будет выглядеть так:

где, Н — толщина слоя, м;

R — сопротивление теплопередаче, (м2*°С)/Вт;

λ — коэффициент теплопроводности, Вт/(м*°С).

Эта формула по отношению к стене или полу имеет следующие допущения:

• ограждающая конструкция имеет однородную монолитную конструкцию;
• используемые строительные материалы имеют естественную влажность.

При проектировании необходимые нормативные и справочные данные взяты из нормативной документации:

• СНиП23-01-99 — Строительная климатология;
• СНиП 23-02-2003 — Тепловая защита зданий;
• СП 23-101-2004 — Проектирование тепловой защиты зданий.

Вернуться к содержанию

Теплопроводность материалов: параметры

Принято условное деление материалов, применяемых в строительстве, на конструкционные и теплоизоляционные.

Материалы конструкционные применяются для возведения ограждающих конструкций (стен, перегородок, перекрытий). Их отличают высокие значения теплопроводности.

Значения коэффициентов теплопроводности сведены в таблицу 1:

Таблица 1

Подставив в формулу (2) данные, взятые из нормативной документации, и данные из таблицы 1, можно получить требуемую толщину стенки для конкретного климатического района.

При выполнении стен только из конструкционных материалов без применения теплоизоляции необходимая их толщина (в случае применения железобетона) может достигать нескольких метров.Конструкция в этом случае получится непомерно большой и громоздкой.

Разрешить возведение стен без применения дополнительного утепления, возможно только из пенобетона и дерева. И даже в этом случае толщина стены достигает полуметра.

Теплоизоляционные материалы имеют достаточно малые значения коэффициента теплопроводности.

Основной их диапазон лежит в пределах от 0,03 до 0,07 Вт/(м*°С). Наиболее распространенными материалами являются экструдированный пенополистирол, минеральная вата, пенопласт, стекловата, теплоизоляционные материалы на основе пенополиуретана.Их использование позволяет значительно уменьшить толщину ограждающих конструкций.

Строительство каждого объекта лучше начинать с планирования проекта и тщательного расчета теплотехнических параметров. Точные данные позволит получить таблица теплопроводности строительных материалов. Правильная конструкция построек способствует оптимальным климатическим параметрам в помещении. А таблица поможет вам выбрать правильное сырье, которое будет использоваться для строительства.

Теплопроводность материалов влияет на толщину стен

Теплопроводность является мерой передачи тепловой энергии от нагретых предметов в помещении к предметам с более низкой температурой. Процесс теплообмена осуществляется до выравнивания температурных показателей. Для обозначения тепловой энергии используют специальный коэффициент теплопроводности строительных материалов. Таблица поможет вам увидеть все необходимые значения. Параметр обозначает, сколько тепловой энергии проходит через единицу площади в единицу времени.Чем больше это обозначение, тем лучше будет теплоотдача. При возведении зданий необходимо использовать материал с минимальным значением теплопроводности.

Коэффициент теплопроводности – это такая величина, которая равна количеству тепла, проходящего через метр толщины материала в час. Использование такой характеристики обязательно для создания лучшей теплоизоляции. Теплопроводность следует учитывать при выборе дополнительных изоляционных конструкций.

Что влияет на показатель теплопроводности?

Теплопроводность определяется такими факторами:

• Пористость определяет неоднородность структуры. При пропускании тепла через такие материалы процесс охлаждения незначителен;
• повышенное значение плотности влияет на тесный контакт частиц, что способствует более быстрой передаче тепла;
• повышенная влажность увеличивает этот показатель.

Использование значений коэффициента теплопроводности на практике

Материалы представлены конструкционными и теплоизоляционными разновидностями.Первый тип имеет высокую теплопроводность. Их используют для возведения полов, заборов и стен.

С помощью таблицы определяются возможности их теплообмена. Чтобы этот показатель был достаточно низким для нормального микроклимата в помещении, стены из некоторых материалов должны быть особенно толстыми. Во избежание этого рекомендуется использовать дополнительные теплоизоляционные компоненты.

Показатели теплопроводности готовых зданий. Виды изоляции

При создании проекта необходимо учесть все способы утечки тепла.Он может выходить через стены и крыши, а также через полы и двери. Если неправильно провести проектные расчеты, то придется довольствоваться только тепловой энергией, получаемой от отопительных приборов. Здания, построенные из стандартного сырья: камня, кирпича или бетона, необходимо дополнительно утеплять.

Дополнительная теплоизоляция проводится в каркасных зданиях. При этом деревянный каркас придает конструкции жесткость, а в пространство между стойками укладывается теплоизоляционный материал. В зданиях из кирпича и шлакоблоков утепление проводят снаружи конструкции.

При выборе утеплителей необходимо обращать внимание на такие факторы, как уровень влажности, воздействие высоких температур и тип конструкции. Рассмотрим некоторые параметры теплоизоляционных конструкций:

• показатель теплопроводности влияет на качество теплоизоляционного процесса;
• Влагопоглощение имеет большое значение при изоляции наружных элементов; Толщина
• влияет на надежность изоляции.Тонкий утеплитель помогает сохранить полезную площадь помещения;
• воспламеняемость имеет важное значение. Качественное сырье имеет свойство самозатухать;
• термостойкость отражает способность противостоять изменениям температуры;
• экологичность и безопасность;
Звукоизоляция
• защищает от шума.

В качестве утеплителей используются следующие виды:

• минеральная вата огнеупорна и экологически безопасна.Важные характеристики включают низкую теплопроводность;

• Пенополистирол — легкий материал с хорошими изоляционными свойствами. Он легко монтируется и устойчив к влаге. Рекомендуется для использования в нежилых помещениях; базальтовая вата
• , в отличие от минеральной ваты, имеет лучшие показатели влагостойкости;
• Пеноплекс устойчив к влаге, высоким температурам и огню. Обладает отличной теплопроводностью, прост в монтаже и долговечен;

• пенополиуретан известен такими качествами, как негорючесть, хорошие водоотталкивающие свойства и высокая огнестойкость; Пенополистирол экструдированный
• проходит дополнительную обработку при производстве.Имеет однородную структуру;

• пенофол — многослойный теплоизоляционный слой. В состав входит вспененный полиэтилен. Поверхность пластины покрыта фольгой для обеспечения отражения.

Для теплоизоляции можно использовать сыпучие виды сырья. Это бумажные гранулы или перлит. Они устойчивы к влаге и огню. Органические разновидности включают древесное волокно, лен или пробку. При выборе обратите особое внимание на такие показатели, как экологичность и пожаробезопасность.

Внимание! При проектировании теплоизоляции важно предусмотреть устройство гидроизоляционного слоя. Это позволит избежать повышенной влажности и повысит сопротивление теплопередаче.

Таблица теплопроводности строительных материалов: особенности показателей

Таблица теплопроводности строительных материалов содержит показатели различных видов сырья, которые применяются в строительстве. Используя эту информацию, можно легко рассчитать толщину стен и количество утеплителя.

Как пользоваться таблицей теплопроводности материалов и изоляции?

Наиболее популярные материалы представлены в таблице сопротивления теплопередаче материалов. При выборе конкретного варианта теплоизоляции важно учитывать не только физические свойства, но и такие характеристики, как долговечность, цена и простота монтажа.

Знаете ли вы, что проще всего утеплить пенопластом и пенополиуретаном.Они растекаются по поверхности в виде пены. Такие материалы легко заполняют полости конструкций. При сравнении жестких и пенопластовых вариантов следует подчеркнуть, что пенопласт не образует швов.

Значения коэффициентов теплопередачи материалов в таблице

При расчетах следует знать коэффициент сопротивления теплопередаче. Эта величина представляет собой отношение температур с обеих сторон к количеству теплового потока. Для того чтобы найти термическое сопротивление тех или иных стен, используют таблицу теплопроводности.

Вы можете сделать все расчеты самостоятельно. Для этого толщина слоя теплоизолятора делится на коэффициент теплопроводности. Это значение часто указывается на упаковке, если это изоляция. Бытовые материалы измеряются самостоятельно. Это касается толщины, а коэффициенты можно посмотреть в специальных таблицах.

Коэффициент сопротивления помогает выбрать конкретный вид теплоизоляции и толщину слоя материала. Информацию о паропроницаемости и плотности можно найти в таблице.

При правильном использовании табличных данных можно подобрать качественный материал для создания благоприятного микроклимата в помещении.

Теплопроводность строительных материалов (видео)

Вас также может заинтересовать:

Как сделать отопление в частном доме из полипропиленовых труб своими руками Гидрострелка: назначение, принцип работы, расчеты Схема отопления с принудительной циркуляцией двухэтажного дома — решение проблема с нагревом

Теплопроводность — способность материала передавать тепло от одной части к другой за счет теплового движения молекул.Теплопередача в материале осуществляется путем теплопроводности (при соприкосновении частиц материала), конвекции (движения воздуха или другого газа в порах материала) и излучения.

Теплопроводность зависит от средней плотности материала, его структуры, пористости, влажности и средней температуры слоя материала. С увеличением средней плотности материала теплопроводность увеличивается. Чем выше пористость, т.е. ниже средняя плотность материала, тем ниже теплопроводность.С увеличением влажности материала теплопроводность резко возрастает, а его теплоизоляционные свойства снижаются. Поэтому все теплоизоляционные материалы в теплоизоляционной конструкции защищены от влаги покровным слоем – пароизоляцией.

Сравнительные данные строительных материалов с одинаковой теплопроводностью

Коэффициент теплопроводности материалов

Материал	Коэффициент теплопроводности, Вт/м*К
Алебастровые плиты	0,47
Асбест (шифер)	0,35
Волокнистый асбест	0,15
Асбоцемент	1,76
Плиты асбоцементные	0,35
Изоляционный бетон	0,18
Битум	0,47
Бумага	0,14
Легкая минеральная вата	0,045
Тяжелая минеральная вата	0,055
Вата	0,055
Листы вермикулита	0,1
Шерстяной фетр	0,045
Гипс строительный	0,35
Глинозем	2,33
Гравий (наполнитель)	0,93
Гранит, базальт	3,5
Почва 10% воды	1,75
Почва 20% воды	2,1
Песчаный грунт	1,16
Почва сухая	0,4
Уплотненный грунт	1,05
Смола	0,3
Древесина — доски	0,15
Дерево — фанера	0,15
Твердая древесина	0,2
ДСП	0,2
Зола	0,15
Yporka (вспененная смола)	0,038
Камень	1,4
Строительный многослойный картон	0,13
Вспененный каучук	0,03
Натуральный каучук	0,042
Фторкаучук	0,055
Керамзитобетон	0,2
Силикатный кирпич	0,15
Пустотелый кирпич	0,44
Силикатный кирпич	0,81
Полнотелый кирпич	0,67
Шлаковый кирпич	0,58
Кварцевые плиты	0,07
Опилки для обратной засыпки	0,095
Сухие древесные опилки	0,065
ПВХ	0,19
Пенобетон	0,3
Пенополистирол	0,037
Пенополистирол ПС-Б	0,04
Листы из пенополиуретана	0,035
Панели из пенополиуретана	0,025
Легкое пеностекло	0,06
Тяжелое пеностекло	0,08
Пергамин	0,17
Перлит	0,05
Перлитоцементные плиты	0,08
Песок
0% влажности	0,33
10% влажности	0,97
влажность 20 %	1,33
Обожженный песчаник	1,5
Плитка облицовочная	105
Теплоизоляционная плитка	0,036
Полистирол	0,082
Поролон	0,04
Пробковая пластина	0,043
Легкие пробковые листы	0,035
Плотные пробковые листы	0,05
Резина	0,15
Кровельный материал	0,17
Сосна обыкновенная, ель, пихта (450 … 550 кг/куб.м, влажность 15%)	0,15
Сосна смолистая (600…750 кг/куб.м, влажность 15%)	0,23
Стекло	1,15
Стекловата	0,05
Стекловолокно	0,036
Ламинат из стекловолокна	0,3
Рубероид	0,23
Цементные плиты	1,92
Цементно-песчаный раствор	1,2
Чугун	56
Гранулированный шлак	0,15
Котловой шлак	0,29
Шлакобетон	0,6
Сухая штукатурка	0,21
Цементная штукатурка	0,9
Эбонит	0,16
Вспученный эбонит	0,03
Липа, береза, клен, дуб (15% влажности)	0,15

Тематическое исследование в городе Аль-Мафрак в Иордании

1.Введение

На здания и транспорт приходится наибольшая доля потребления энергии во всем мире, поскольку общее мировое потребление топлива в 2019 году увеличилось на 2,9% (Jrew et al., 2019). Дефицит энергии проявляется в росте цен на топливо. Воздействие на рядовых граждан проявляется в непосильных расходах на отопление, газ, транспорт, продукты питания и т. д. (Abdalla, 2020). Здания потребляют около 40% мировой энергии и выделяют примерно одну треть выбросов парниковых газов (ПГ).На отопление и охлаждение зданий приходится более 50% энергопотребления (Sharaf, 2018; Sharaf et al., 2016). Рост населения, процветание и более высокая урбанизация подпитывают строительство и увеличивают потребность в энергии и глобальное потепление (Wahba et al., 2018). Жилые и коммерческие здания потребляют примерно 60% электроэнергии в мире (Ellabban et al., 2014; Roy & Das, 2018). Цели устойчивого развития направлены на интеграцию вопросов, связанных с местной окружающей средой, климатом и экономической структурой (Sharaf & Al-Salaymeh, 2012).Глобальные усилия по обезуглероживанию и повышению энергоэффективности в мире включают здания, которые предлагают большой потенциал для достижения значительного сокращения потребления энергии и выбросов парниковых газов, по крайней мере, с точки зрения затрат (UNEP, 2019). Кроме того, устойчивое строительство приведет к созданию более здоровой и продуктивной среды (Salvia, et al, 2019).

Потребление энергии в зданиях может быть снижено за счет использования свойства массы здания, известного как « тепловая масса, », которое позволяет ему накапливать тепло, обеспечивая «инерцию» при колебаниях температуры.Например, большая тепловая масса в изолированной части дома может служить для «сглаживания» суточных колебаний температуры, когда наружная температура колеблется в течение дня. Термическая масса поглощает тепловую энергию, когда окружающая среда имеет более высокую температуру, чем масса, и отдает тепловую энергию, когда окружающая среда более холодная, без достижения теплового равновесия (Brambilla et al., 2018)

Строительные материалы и строительные элементы, такие как стены, потолки, полы, окна, двери и вентиляционные системы играют важную роль в процессе выравнивания тепла внутри и снаружи здания.Стены и потолки, например, вместе составляют 60% утечки тепла в зданиях, когда они не обладают хорошей теплоизоляцией. Через другие строительные элементы происходит больше утечек тепла, если они не изолированы должным образом. Отсутствие контроля над процессом теплообмена между зданием и его внешней средой приводит к потреблению энергии в здании, чтобы обеспечить температуру в помещении, подходящую для пользователей (Садинени и др., 2011).

Энергия используется в обогреве и охлаждении для компенсации тепловых потерь, вызванных температурными различиями между внутренней и внешней частью здания, для достижения уровня внутреннего теплового комфорта, подходящего для пользователей.Проблема возникает, когда проектировщики не могут решить проблему устойчивости и найти активные и пассивные тепловые решения в зданиях, в частности, тепловую массу и теплоизоляцию (Damirchi Loo & Mahdavinejad, 2018; Lam et al., 2008). Игнорирование свойств тепломассы строительных материалов и достаточной теплоизоляции приведет к увеличению потребления энергии в здании (DEFRA, 2016).

Строительные материалы и элементы, такие как стены, потолки, полы, окна, двери и вентиляционные системы, играют важную роль в процессе выравнивания тепла внутри и снаружи здания.Например, стены и потолки вместе составляют 60% утечки тепла в зданиях, когда они не обладают хорошей теплоизоляцией. Утечка тепла через другие элементы здания увеличивается, если они не изолированы должным образом. Отсутствие контроля над процессом теплообмена между зданием и его внешней средой приводит к большему потреблению энергии в здании для обеспечения температуры внутри помещений, подходящей для пользователей (Zhang et al., 2019).

В этом исследовании изучаются характеристики тепловой массы здания для достижения диапазона теплового комфорта с меньшими нагрузками на охлаждение и отопление и потреблением энергии.Методология, ведущая к этому исследованию, представлена ​​в следующем разделе.

2. Методология

Это исследование направлено на оценку тепловой эффективности строительных материалов при улучшении тепловых характеристик зданий для достижения теплового комфорта человека при меньшем потреблении энергии. Методология, принятая в этой статье для изучения эффективности тепловой массы в зданиях, представляет собой: обзор соответствующей литературы, чтобы сформировать хорошее представление о влиянии тепловой массы на снижение энергопотребления в зданиях; Проведение тематического исследования здания, состоящего из разных частей с разной тепловой массой, и их испытания в одинаковых климатических и тепловых условиях.Местоположение здания для тематического исследования было выбрано в городе Аль-Мафрак на севере Иордании с полузасушливым климатом, подходящим для проведения тепловых массовых испытаний. Здание имеет старую часть из глиняно-кирпичных стен толщиной 40 см и потолка из деревянных стропил. Другая часть здания состоит из железобетонных кирпичных стен толщиной 10 см и бетонных плит с цементной штукатуркой толщиной 2 см на стенах и плите. Требуются архитектурные чертежи здания и определение строительных материалов. Определено помещение в каждой части здания для проведения замеров суточных колебаний температуры с помощью термометрического прибора.Температуру в двух помещениях измеряли в холодных погодных условиях в ноябре и декабре и в теплых погодных условиях в июле и августе 2018 г. Время измерений приходилось на подъем тепла в 13 часов и понижение температуры в 21 час. Температуры регистрируются и документируются в обеих комнатах, и проводится сравнение между тепловыми колебаниями внутреннего и наружного воздуха здания и с учетом зоны теплового комфорта человека. Рисунок 1. Жителей дома спрашивают о внутренней среде и отоплении методы, которыми они пользуются.Данные анализируются и представляются в виде диаграмм и таблиц. На рис. 1 показана диаграмма, поясняющая методологию, и диаграмма анализа. Сравнение тепловых колебаний внутреннего и наружного воздуха в испытательных помещениях и температурной близости или расстояния от зоны теплового комфорта человека представлено на графиках, как на рис. 1.

Влияние тепловой массы на энергопотребление здания: тематическое исследование в Al Mafraq город в Иордании https://doi.org/10.1080/23311916.2020.1804092

Опубликовано онлайн:

13 августа 2020 г.

Рисунок 1. Методическая схема испытания тепловой массы.

Рис. 2. График анализа для сравнения теплового режима.

Влияние на внутреннюю температуру в жилом здании колебаний внутреннего и наружного воздуха в двух тестовых помещениях по сравнению с зоной теплового комфорта

В данной статье основное внимание уделяется тепловой массе как важному элементу тепловых характеристик здания. Различные строительные материалы имеют разную тепловую массу, и теплопередача происходит через компоненты здания.Чтобы лучше понять, как работает тепловая масса, полезно ознакомиться с литературой по тепломассовым характеристикам материалов и методам теплопередачи в зданиях (Zhai & Previtali, 2010).

3. Тепловая масса строительных материалов

Строительные материалы с высокой теплоемкостью и способностью выдерживать подходящий внутренний климат, такие как глиняный кирпич и каменная кладка, широко используются в регионах с жарким климатом (Rapoport, 1969). Методы снижения количества потребляемой энергии зависят от понимания факторов, влияющих на тепловой расчет зданий, таких как тепловые характеристики строительных материалов и теплоизоляция.Полезность материалов для теплового КПД основана на взаимосвязи между их тепловыми свойствами и тепловым циклом, который они должны сдерживать. Термическая масса требует высокой удельной теплоемкости, высокой плотности и теплопроводности, что означает, что потоки тепла в материал и из него выровнены с тепловым циклом занимаемого пространства (Ю и др., 2009). Такие материалы, как бетон и глиняный кирпич, как правило, имеют полезную тепловую массу, тогда как древесина слишком медленно поглощает тепло, а сталь имеет слишком высокую теплопроводность.Способность материала поглощать и выделять тепло посредством тепловых циклов описывается как проводимость или тепловая масса и основана на его теплоемкости и проводимости, плотности и толщине (Venkiteswaran et al., 2017). Факторы, определяющие тепловую массу материалов:

• Теплоемкость: количество тепловой энергии, необходимое для повышения температуры килограмма материала на 1°К.

• Плотность: зависит от массы (или веса) на единицу объема.Связь между плотностью и тепловой массой положительная; она увеличивается с увеличением тепловой массы. Единица измерения плотности кг/м ³ .

• Теплопроводность: измеряет свойство материала проводить тепло. Предпочтительно, чтобы теплопроводность была умеренной по сравнению с материалами с высокой тепловой массой, чтобы облегчить процесс поглощения и выделения тепла таким образом, который синхронизируется с циклом охлаждения и нагрева здания.Теплопроводность измеряется в ваттах на метр Кельвина (Вт/мкал).

Важно различать тепломассу и теплоизоляцию. В теплоизоляции блокируется передача тепла изнутри или снаружи здания. Термическая масса поддерживает тепло, но ретранслирует его внутрь или наружу здания в течение определенного периода времени и создает равновесие комфортных температур между днем ​​и ночью (Bansal et al., 1994). Тем не менее, тепловая масса работает с изоляцией, чтобы уменьшить теплопередачу, поэтому для решения с тепловой массой требуется меньше изоляции, чем для решения с каркасной стеной (Sharston & Murray, 2019).Например, типичное требование R-значения стены R-18 может быть выполнено стеной из кирпичной кладки с высокой теплоемкостью с R-значением R-7 (ASHRAE, 90.1 2019).

4. Теплопередача в зданиях

Теплопередача – это процесс обмена или тепловой поток, который течет от горячих объектов к холодным. Теплопередача происходит, когда существует разница температур между двумя помещениями, например, внутри здания и его окружением. Горячий воздух перемещается от стороны с более высокой температурой к самой низкой до тех пор, пока обе стороны не приобретут одинаковую температуру (рис. 3).Теплопередача различными способами, такими как теплопроводность, конвекция и излучение (Kim & Viskanta, 1984). Рис. летом и зимой в дневное время в здание и из здания.

Рис. 3. Механизм теплообмена летом и зимой в дневное время в здание и из здания.

Теплопроводность — это свойство материала, которое описывает способность проводить тепло. Теплопроводность можно определить как «количество тепла, передаваемое через единицу толщины материала в направлении, нормальном к поверхности единицы площади, из-за единичного градиента температуры в установившихся условиях». Единицей теплопроводности является [Вт/(м·К)] в системе СИ (Newell & Tiesinga, 2019). Теплопроводность происходит через строительные материалы, такие как стены, потолки и окна. Тепло течет изнутри наружу здания зимой и снаружи здания внутрь летом.На поток тепла через теплопроводность влияют толщина стенки и перепады температур по обеим сторонам стены, материал стены и ее коэффициент теплопроводности к (Айенгар, 2015). Коэффициент теплопроводности к представляет собой поток энергии в единицу времени. Значение k зависит от физических свойств материала, содержания воды и давления на материал. Он измеряется в ваттах на метр Кельвина (или градусах) (Вт/мК) (Newell & Tiesinga, 2019.В целом, материал с большим значением k является хорошим проводником тепла, а с малым значением k является хорошим теплоизолятором и уменьшает количество теплопередачи между внутренней и внешней частью здания (Zong-Xian; Чжан, 2016). В таблице 1 показано значение k для различных материалов, например, значение k сырцового глиняного кирпича составляет 0,51 Вт/(мК), это означает, что сырцовый глиняный кирпич является лучшим теплоизолятором, чем камень, значение k которого составляет 1,7. Вт/(мК).

Влияние тепловой массы на энергопотребление здания: тематическое исследование в городе Аль-Мафрак в Иордании теплопроводность и плотность строительных материалов Источник, ( Iyengar, 2015)

dT = t ₁ — t ₂  = температурный градиент — разница — по материалу (C, F) (Bergman et al., 2019) .

Если теплопередача через глиняную стену толщиной 40 мм и коэффициентом теплопроводности 0.51 Вт/м, через 1 м ² стены, а температура с одной стороны стены 30°С, а с другой стороны 20°С. Кондуктивная теплопередача ( q ) от этой стены рассчитывается как: 20 °C)] = 12,7 Вт, БТЕ/ч (ватт, британская тепловая единица/час). Аналогично, q кирпичной стены толщиной 0,15 м = 50 Вт, БТЕ/ч. Между тепловой массой материала и теплопроводностью наблюдается обратная зависимость.Если тепловая масса большая, то теплопроводность материала низкая, а если тепловая масса мала, теплопроводность увеличивается.

Если воздух достигнет холодной поверхности, его температура уменьшится, и в результате его плотность увеличится и сместится вниз. Точно так же, если он достигает горячей поверхности, его температура увеличивается и поднимается вверх. Это явление называется интенсивным воздушным потоком или теплопередачей конвекцией, которая увеличивается с увеличением коэффициента конвекции.Это связано со скоростью соединения воздуха со стеной. Количество тепла, переданного через стену, будет больше, если воздух, прикрепленный к стене, подвижен. Если к стене добавить слой теплоизоляции, это снизит подвижность воздуха и уменьшит теплопередачу. Кроме того, количество тепла, передаваемого теплопроводностью через изоляционный материал, будет меньше из-за его низкой теплопроводности. С другой стороны, теплопередача излучением передает тепло между объектами без интерфейса или материалов, и тепло может передаваться зданию излучением.Идеальный тепловой расчет зданий должен учитывать методы теплопередачи и соотношение с тепловой массой строительных материалов для достижения диапазона температурного комфорта человека при меньшем потреблении энергии (Bird et al., 2007; Rowley & Algren, 1937).

5. Зона теплового комфорта человека

Зона комфорта человека определяется как «сумма температурных условий, окружающих человека, в которых он чувствует себя комфортно и приятно, с учетом ряда факторов, таких как температура, влажность воздуха и движение.Диапазоны температурного комфорта могут быть рассчитаны для каждой климатической зоны с использованием психометрических диаграмм на основе стандартов адаптивного комфорта (стандарт ASHRAE 55, 2010 г.). Это позволяет дизайнерам создавать комфортный микроклимат в помещении (рис. 4). Рис. связаны с температурой воздуха и относительной влажностью (ASHRAE 55, 2010).

Рисунок 4. Диапазон теплового комфорта, связанный с температурой воздуха и относительной влажностью (ASHRAE 55, 2010 г.).

Тепловой комфорт определяется четырьмя факторами, которые вместе создают комфортную среду; Этими факторами являются температура воздуха, относительная влажность, работоспособность человека и изоляция одежды. Люди обычно чувствуют себя комфортно при температуре 22–27 °C и относительной влажности 40–60 %. Человеческое тело теряет дополнительное тепло из окружающей среды различными способами, например, с потом.Усилия, прилагаемые человеческим телом для потери лишнего тепла, создают стресс для организма, вызывают чувство усталости и трудности с производительностью (Evans, 1980). Подходящий диапазон теплового комфорта для повышения производительности пользователя достигается за счет надлежащего проектирования внутренней среды для достижения адаптации между внешней средой и зданием в зависимости от энергии и ресурсов возобновляемой природы. Теплообмен между зданием и внешней средой происходит через оболочки здания, которыми являются стены, крыша, двери и окна (стандарт ASHRAE 55, 2017).

6. Тепловая масса строительного покрытия

Строительное покрытие обеспечивает тепловой баланс для людей благодаря своей конструкции и материалам. Важным элементом этого баланса является тепловая масса материалов, составляющих покрытие здания (Klepeis & Nelson, 2001). тяжелые теплоизоляционные материалы позволяют зданиям противостоять тепловым колебаниям, также называемым «эффектом теплового маховика». Материалы с высокой тепловой массой могут поглощать внешнее тепло и накапливать его, а затем передавать его в области с более низкими температурами.В результате тепловые колебания и проводимость здания уменьшаются. Это обеспечивает более эффективное отопление или охлаждение в здании и меньшее потребление энергии (Granadeiro et al., 2013). Тепловая масса эквивалентна тепловой емкости или теплоемкости, которая представляет собой способность тела накапливать тепловую энергию (Slee et al., 2014). Обычно она обозначается символом C _th , а ее единицей СИ является Дж/°C или Дж/К (эквивалентны). При использовании тепловой массы для зданий вместо этого используется термин «теплоемкость».Уравнение, связывающее тепловую энергию с тепловой массой: Δ T – изменение температуры (Halliday et al., 2018).

Увеличение теплоемкости материалов делает его идеальным для использования в зданиях. Таблица 2 показывает, что твердый бетон и саман обладают высокой объемной теплоемкостью, что обеспечивает идеальные тепловые массы, подходящие для климата с тепловыми колебаниями, такого как климат пустыни.То, как работает тепловая масса в зданиях, обеспечивает снижение отопительных нагрузок зимой и охлаждающих нагрузок летом. Пассивные методы охлаждения, такие как естественная вентиляция и навесы, защищающие здание от прямых солнечных лучей, также помогают достичь уровня теплового комфорта во внутренних помещениях здания при меньшем потреблении энергии (рис. 5; Givoni, 2011).

Влияние тепловой массы на энергопотребление здания: тематическое исследование в городе Аль-Мафрак в Иордании https://doi.org/10.1080/23311916.2020.1804092

Опубликовано онлайн:

13 августа 2020 г.

Рис. 5. Тепломассовый механизм строительных материалов в стенах.

Влияние тепловой массы на энергопотребление здания: тематическое исследование в городе Аль-Мафрак в Иорданииhttps://doi.org/10.1080/23311916.2020.1804092

различные строительные материалы

На внутреннюю температуру также влияют внутренние тепловые нагрузки, такие как осветительные приборы, тепло, получаемое от бытовых электроприборов и других приборов (Sharaf & Al-Salaymeh, 2012).Летом, особенно в жарких районах, эти факторы вызывают термические колебания. Когда температура достигает своего пика в полуденные часы, покрытие здания, изготовленное из материалов с высокой теплоемкостью, поглощает и сохраняет тепло. Теплу нужно время, чтобы достичь внутренних помещений здания; это время зависит от толщины наружных стен и их тепловых характеристик (Ю и др., 2009). Разница во времени между притоком и выделением тепла называется «временной задержкой», которая определяет эффективность тепловой массы строительных материалов.Чем больше разница во времени между хранением тепла и его ретрансляцией внутрь здания, тем эффективнее эффект тепловой массы. В результате внутренняя температура поддерживается в пределах температурного комфорта человека, что приводит к меньшим нагрузкам на отопление и охлаждение и меньшему потреблению энергии (Браун, 1990). В таблице 3 показано время отставания различных строительных материалов фиксированной толщины.

Влияние тепловой массы на энергопотребление здания: тематическое исследование в городе Аль-Мафрак в Иордании https://doi.org/10.1080/23311916.2020.1804092

Опубликовано онлайн:

13 августа 2020

большая разница температур наружного воздуха днем ​​и ночью (или ночные температуры не менее чем на 10 градусов ниже, чем уставка термостата). Материалы, способные улучшить тепловые характеристики здания, представляют собой один из лучших вариантов пассивного проектирования и приводят к интегрированной стратегии пассивного проектирования, которая уравновешивает характеристики здания с требованиями к отоплению и кондиционированию воздуха.Материалы с теплоизоляцией, такие как глиняный кирпич (или саман), камень и каменная кладка, обеспечивают подходящие тепловые условия в помещении и приятную атмосферу летом и тепло зимой, особенно в районах с жарким и сухим климатом (Fathy, 1986; Alaidroos, 2015). В холодном климате высокая тепловая масса может привести к увеличению энергопотребления, что имеет значение для проектирования зданий в холодном климате и противоречит общепринятому предположению о том, что высокая тепловая масса коррелирует с низким энергопотреблением (Reilly & Kinnane, 2017). )

7.Учебный дом в городе Аль-Мафрак в Иордании

Учебный дом расположен в городе Мафрак на севере Иордании (рис. 6 и 7). Дом состоит из двух частей: старой из глиняных кирпичей и пристройки из концертных блоков.

Влияние тепловой массы на энергопотребление здания: тематическое исследование в городе Аль-Мафрак в Иордании Город Мафрак на севере Иордании.

Рисунок 6. Расположение города Аль-Мафрак на севере Иордании.

Влияние тепловой массы на энергопотребление здания: тематическое исследование в городе Аль-Мафрак в Иордании Город Мафрак рядом с автомагистралью в Сирию.

Рисунок 7. Расположение города Аль-Мафрак рядом с автомагистралью в Сирию.

Климат Аль-Мафрак полузасушливый, жаркий и сухой летом и мягкий и влажный зимой.Январь — самый холодный месяц года в районе Мафрак, температура колеблется от 5 до 10°C. Летом температуры повышаются, диапазон средних температур достигает 33°С (рис. 8). Экстремальные высокие и низкие температуры в городе Мафрак обеспечивают хорошие условия для сравнения тепловых характеристик стен зданий, изготовленных из различных строительных материалов, таких как каменные и бутовые стены и концертный кирпич. В городе Мафрак был выбран дом для тематического исследования, в котором есть комнаты, построенные из толстых каменных стен и щебня, и комнаты, построенные из концертного кирпича.Диаграмма максимальной температуры в Аль-Мафрак показывает, сколько дней в месяце достигается определенная температура (Рисунок 8).

26,7 дней в июле и 27 дней в августе имеют температуру выше 30°C (рис. 8). Сумма дней с максимальными температурами выше 30°С в году составляет 120 дней (с апреля по октябрь).

8. Описание учебного дома

Дом расположен в старом районе в районе рынка города Аль-Мафрак. Старые помещения дома были сложены из глиняного кирпича в 1938 г., а дополнительные помещения – из концертного кирпича в 1961 и 1977 гг. (рис. 9).В доме по-прежнему проживает владелец и его семья, и он состоит из четырех спален, кухни, ванной комнаты, внутреннего двора и открытой кладовой для сена и ячменя (владелец дома г-н Макки Аль-Магреби, 2018 г.).

Влияние тепловой массы на энергопотребление здания: тематическое исследование в городе Аль-Мафрак в Иордании пример дома в городе Аль-Мафрак и диаграмма времени строительства каждой части.

Рис. 9. Расположение учебного дома в городе Аль-Мафрак и диаграмма времени строительства каждой части.

Влияние тепловой массы на энергопотребление здания: тематическое исследование в городе Аль-Мафрак в Иордании схема дома с толстыми стенами из глиняного кирпича в старой и пристроенной части 1977 года из концертного кирпича.

Рис. 10.На схеме жилого дома с изображением толстых стен из глиняного кирпича в старой и пристроенной части 1977 г. из концертного кирпича.

Строительные материалы старого дома — 40-сантиметровые глиняные кирпичи и потолок из деревянных стропил, стальных балок и деревянной черепицы. Две комнаты и ванная комната были построены в 1977 году из 15-сантиметрового цементного кирпича и бетонной крыши (рис. 10). Бетон был нанесен на крышу и глиняные стены, чтобы поддержать их и предотвратить утечку дождевой воды. Цемент наносится на старые глиняные стены, чтобы остановить эрозию и предотвратить проникновение насекомых в трещины (Рисунок 11).

Влияние тепловой массы на энергопотребление здания: тематическое исследование в городе Аль-Мафрак в Иорданииhttps://doi.org/10.1080/23311916.2020.1804092

Опубликовано в Интернете:

13 августа 2020 г.

Рисунок 11. Перекрытие дома из деревянных стропил и гонта на стальных балках.

Наружные двери дома железные; межкомнатные двери деревянные. Окна одинарные с деревянными или железными рамами.Состояние дверей и окон неудовлетворительное, так как они не полностью герметизированы, чтобы эффективно предотвратить тягу воздуха и поддерживать теплоизоляцию внутри помещения (рис. 11 и 12).

Влияние тепловой массы на энергопотребление здания: тематическое исследование в городе Аль-Мафрак в Иорданииhttps://doi.org/10.1080/23311916.2020.1804092

Опубликовано онлайн:

13 августа 2020 г.

Рисунок 12. Железные и деревянные двери и окна, используемые в доме.

В жилых домах изучаемого дома задавали вопрос о разнице комнатной температуры в доме. Ответы указывают, что в глиняных комнатах зимой теплее, а летом в них более приятный климат, чем в комнатах из цементных блоков.

Для проверки влияния тепловых масс глиняных и бетонных материалов на внутреннюю температуру в одинаковых климатических условиях были выбраны две комнаты в учебном доме. Одна комната сделана из глиняных стен толщиной 40 см, а вторая комната сделана из бетонных кирпичных стен толщиной 15 см.Потолок в обеих комнатах сделан из деревянной черепицы, и обе комнаты ориентированы на юго-восток. Измерения температуры проводились при более низких температурах наружного воздуха в ноябре и декабре и более высоких температурах в июле и августе в 2018 г. Время измерения – 13:00 (13:00) и 21:00 (21:00). Устройство, используемое для измерения температуры, представляет собой электронный термометр (рис. 13).

Влияние тепловой массы на энергопотребление здания: тематическое исследование в городе Аль-Мафрак в Иордании https://doi.org/10.1080/23311916.2020.1804092

Опубликовано в сети:

13 августа 2020 г.

Рис. 13. Устройство, используемое для измерения температуры, — термометр.

9. Результаты и анализ

Из рис. 14 и 15 видно, что при более низких температурах наружного воздуха, в ноябре и декабре, температура внутри помещения с глиняными стенами была ближе к температурному комфорту человека, чем в бетонном помещении, особенно ночью, т.к. она была в среднем на 5°С выше наружной температуры.Температура в помещении из бетонных блоков днем ​​и ночью была ближе к температуре наружного воздуха. Житель исследуемого дома в Мафраке сказал, что в комнатах с глиняными стенами в их доме более комфортный климат, чем в комнатах из бетонных блоков.

Влияние тепловой массы на энергопотребление здания: тематическое исследование в городе Аль-Мафрак в Иордании температура в глиняных и бетонных помещениях в 13 часов в ноябре.и декабрь 2017 г.

Рисунок 14. Измерения комнатной температуры в глиняных и бетонных помещениях в 13:00 в ноябре и декабре 2017 г.

Влияние тепловой массы на энергопотребление здания: тематическое исследование в городе Аль-Мафрак в Иорданииhttps://doi.org/10.1080/23311916.2020.1804092

Опубликовано онлайн:

13 августа 2020

Рис. 15. Комнатная температура в глиняных и бетонных помещениях в 9 ч.м. в ноябре и декабре 2017 г.

На рисунках 16 и 17 показано, что в относительно высокотемпературной атмосфере в июле и августе температура внутри глиняной комнаты днем ​​и ночью была ниже примерно на 5°C, чем в комнате с бетонной стеной. , а температура в комнате с глиняной стеной была ближе к температурному комфорту человека. Это связано с эффектом тепловой массы, так как глиняные стены днем ​​поглощают тепло, а ночью постепенно отдают его внутрь помещения.

Влияние тепловой массы на энергопотребление здания: тематическое исследование в городе Аль-Мафрак в Иордании https://doi.org/10.1080/23311916.2020.1804092

Опубликовано онлайн:

13 августа 2020 г.

Рис. 17. Измерения комнатной температуры в глиняных и бетонных помещениях в 21:00. в июле и августе 2018 г.

Жители исследуемого дома рассказали, что в комнатах из глиняного кирпича в их доме климат более комфортный, чем в комнатах из бетонного кирпича, особенно летом. Жителей дома спросили, какое отопление они используют зимой.Они сказали, что используют газовые обогреватели и что комнаты с глиняными стенами потребляют один газовый баллон (12,5 кг) в неделю для обогрева в среднем 6 часов в день. При обогреве помещений с бетонно-кирпичными стенами расходуется 1,5 баллона в неделю. В резиденции также заявили, что у глиняных стен есть отрицательные характеристики, такие как склонность к эрозии и способность укрывать насекомых в трещинах.

Дальнейшее уточнение результатов в обсуждении для дальнейшего изучения влияния тепловой массы на комнатную температуру и близость к зоне теплового комфорта человека.

10. Обсуждение

Стена из сырцового кирпича в помещении (R1) примерно в три раза толще бетонных стен в помещении R2, что свидетельствует о том, что толщина строительных стен является существенным фактором тепломассового эффекта. Толщина стен снижает теплопроводность и позволяет аккумулировать тепло, что делает внутренние помещения более изолированными от внешних тепловых воздействий. Следовательно, снижается нагрузка на отопление и охлаждение, что, в свою очередь, снижает потребление энергии для отопления или охлаждения во время использования здания.

Сравнение температуры в помещении в R1 и R2 в Таблице 4 показывает, что T ₁ день = 21°C на 10°C ниже, чем наружная температура (OT) 31°C. T ₂ день 25°C на 6°C холоднее, чем OT. Таким образом, температура в R1 на 4°C ниже, чем в R2, и находится в комфортной для человека зоне, которая требует меньше энергии для охлаждения. Ночью R1 все еще холоднее R2 на 2,5°C, так как T ₁ -T ₂  = 2,5°C. Эти результаты подтверждают выводы о том, что тепловая масса хорошо работает в жарком климате (Раздел 6, Alaidroos & Krarti, 2015).

Влияние тепловой массы на энергопотребление здания: тематическое исследование в городе Аль-Мафрак в Иорданииhttps://doi.org/10.1080/23311916.2020.1804092

температуры летом (июль и август 2018 г.)

При более низких температурах в ноябре и декабре сравнительная таблица 5 показывает, что T ₁ dT ₂ d = -3, что означает, что температура в помещении R1 поддерживается более высокой на 3°C днем ​​и на 5°C при более низких температурах ночью.Результаты согласуются с существующей литературой о том, что конструкции с высокой теплоемкостью, вероятно, будут эффективны в жарком климате; однако в холодном климате эффект меньше.

Влияние тепловой массы на энергопотребление здания: тематическое исследование в городе Аль-Мафрак в Иорданииhttps://doi.org/10.1080/23311916.2020.1804092

температура зимой (ноябрь и декабрь 2018 г.)

Жильцов дома спросили, какое отопление они используют зимой и сколько стоит энергия.Они сказали, что отопление помещения R1 площадью = 12 м ² газовым обогревателем в среднем 6 часов в день в течение недели потребляет около одного газового баллона (12,5 кг). Стоимость газового баллона в Иордании 7 динаров = 10 долларов, это примерно 40 долларов в месяц. На обогрев помещения R2 расходуется 1,5 баллона/неделя, что составляет около 6 баллонов/месяц, при общей стоимости = 59 долларов США. Таким образом, увеличение затрат на отопление для R2 = 59–40 = 21 доллар США/месяц.

Этот анализ может отличаться с учетом других факторов, таких как количество жильцов, размер и тип обогревателя, изоляция, окна и устройства.Тем не менее, количественная оценка разницы в затратах энергии на охлаждение и обогрев помещений — это способ продемонстрировать влияние тепловой массы на потребление энергии.

11. Заключение

Тепловая масса часто представляется как желательная характеристика зданий и сооружений. Однако влияние тепловой массы на потребление энергии в существующей литературе недостаточно количественно определено. Методология, применяемая в этой статье, позволяет количественно оценить влияние тепловой массы на энергию и затраты.

Экспериментальное применение показывает, что метод может давать полезные количественные результаты, обеспечивает определенную степень понимания и дает значимые результаты при применении к старой структуре. В этом отношении принятый метод имеет значительный потенциал. С точки зрения анализа, результаты для жаркого климата с большими суточными колебаниями температуры показывают, что сокращение потребления энергии возможно; это согласуется с принятыми результатами относительно тепловой массы. Однако для холодного климата, где преобладает нагрев, а не охлаждение, этот анализ показывает, что тепловая масса не так эффективна, и стремление к конструкциям с высокой тепловой массой в таких регионах требует дальнейшего изучения, прежде чем оно будет применяться.Как показывают два проверенных примера, толщина стенки имеет большое значение. Те же выводы применимы как к новому строительству, так и к модернизации, а для холодного климата конструкция из теплового массива будет выполнять функцию изоляции от внешних температур. Дальнейшие исследования могут быть посвящены конструкционным материалам с высокой тепловой массой и меньшей толщиной.

В более общем смысле, для эквивалентной общей проводимости целью проектирования в жарком климате должно быть увеличение тепловой массы, а не ее уменьшение.В этом исследовании рассматриваются только тепловые потоки и мало учитываются методы нагрева или охлаждения. Однако представленные здесь результаты выходят за рамки результатов, полученных для конкретных рассмотренных типов стен.

Авторы провели аналогичный анализ для других местоположений и типов стен, а также аналогичных типов стен, и в целом получили аналогичные результаты; и метод применим, в принципе, к любому типу конструкции, чтобы обеспечить количественный анализ влияния тепловой массы на потребление энергии.

Рисунок 1.Методическая схема испытания тепловой массы.

Рисунок 11. Сделанный потолок дома деревянных стропил и черепицы на стальных балках.

Рисунок 12. Железо и древесина двери и окна, используемые в доме.

Рисунок 15. Комнатная температура в глиняных и бетонных помещениях в 21:00 в ноябре и декабре 2017 г.

и бетонные помещения в 13:00 в июле и августе 2018 г. Влияние тепловой массы на энергопотребление здания: тематическое исследование в городе Аль-Мафрак в Иордании 13 августа 2020 г.

Рисунок 17.Измерение комнатной температуры в глиняных и бетонных помещениях в 21:00. в июле и августе 2018 г.

Анализ тепловых характеристик железобетонной конструкции пола с системой лучистого обогрева пола в многоквартирном доме

Использование упругих материалов в системах лучистого обогрева пола железобетона в многоквартирном доме тесно связано со снижением воздействия на пол звук и тепловые потери. В этом исследовании изучалась теплопроводность пенополистирола (EPS), используемого в качестве упругого материала в Южной Корее, и анализировалась теплопередача железобетонной конструкции пола в зависимости от теплопроводности упругих материалов.Для измерения теплопроводности использовали 82 образца пенополистирола. Измеренная кажущаяся плотность упругих материалов из пенополистирола находилась в диапазоне от 9,5 до 63,0 кг/м ³ , а теплопроводность находилась в диапазоне от 0,030 до 0,046 Вт/(м·К). По мере увеличения плотности упругих материалов из пенополистирола коэффициент теплопроводности имеет тенденцию к пропорциональному снижению. Чтобы установить разумные требования к теплоизоляции для систем лучистого обогрева пола, необходимо определить тепловые свойства конструкции пола в соответствии с теплоизоляционными материалами.Моделирование теплопередачи было выполнено для анализа температуры поверхности, потерь тепла и теплового потока конструкции пола с системой лучистого отопления. Поскольку теплопроводность эластичного материала EPS увеличилась в 1,6 раза, потери тепла увеличились на 3,4%.

1. Введение

В Корее многоквартирные дома занимают самую высокую долю в 86,4% жилых зданий. Многоквартирные дома составляют более 50% всех типов жилья, и с 1990-х годов для эффективного использования относительно небольшой площади земли (99 373  км ² ) строятся высотные многоквартирные дома высотой более 15, а иногда и 30 этажей. Корея с высокой плотностью населения [1].Несколько домохозяйств живут по соседству друг с другом, разделенные только стеной или полом. Поскольку домохозяйства в квартирах разделены единой железобетонной плитой, ударный звук пола и тепловые потери сверху могут легко передаваться домохозяйству, находящемуся внизу, и наружу дома. Так что есть много проблем, связанных с тепловыми характеристиками и звукоизоляцией. В частности, звук удара о пол раздражает жильцов и вызывает много жалоб в жилых домах, например, в квартирах.Энергия на подогрев помещений и воды является самым большим энергопотреблением в жилых домах.

Железобетонная конструкция пола с системой лучистого обогрева полов (ONDOL) традиционно использовалась для жилых зданий в Корее [2, 3]. Эта железобетонная (ЖБ) конструкция пола состоит из железобетонной плиты, изоляционного слоя с упругими материалами, слоя лучистого обогрева пола, теплоаккумулирующего слоя и материалов для отделки пола. Горячая вода от бойлера подается в пластиковую трубу в слое теплого пола под поверхностью пола.Горячая вода циркулирует по встроенной пластиковой трубе, нагревающей пол для обогрева помещения. Установка упругих материалов между бетонной плитой и слоем лучистого теплого пола в системе лучистого теплого пола известна как наиболее популярный метод снижения ударного шума пола и потерь тепла в многоквартирных домах в Корее. Обычно толщина упругих материалов составляет 10–20 мм.

Использование упругих материалов в системах обогрева пола тесно связано с уменьшением ударного шума пола и потерь тепловой энергии.В Корее теплоизоляционные характеристики ограждающих конструкций просто включают толщину изоляционных материалов и свойства теплопередачи систем стен и перекрытий по регионам [4, 5]. Конструкция пола многоквартирного дома должна иметь определенные характеристики ударного шума пола (легкий ударный звук составляет 58 дБ или менее, а тяжелый ударный звук составляет 50 дБ или менее) и термическое сопротивление (1,23 м ²  К/Вт). В предыдущем исследовании Kim et al. [1] опубликовали исследование, в котором утверждается, что по мере снижения динамической жесткости упругих материалов уровень ударного шума пола также снижается в системе обогрева пола.Была выявлена ​​корреляция между динамической жесткостью и громким ударным звуком. Чон и др. [6] измерили теплопроводность и плотность упругих материалов и изучили их корреляцию. Но не было проведено ни одного исследования, в котором пытались бы проанализировать теплопередачу железобетонной конструкции пола с системой лучистого обогрева пола как тепловое свойство упругих материалов.

Было проведено несколько исследований влияния теплопередачи и методов ее анализа в области строительной энергетики.Сонг [2] рекомендовал, чтобы материалы для отделки пола над системой обогрева пола в Корее выбирались по тепловому потоку, исходя из тепловой нагрузки и должны быть термофизиологически комфортными. Ли и др. [3] опубликовали исследование о том, что тонкие панели пола с повышенной тепловой эффективностью в системе лучистого обогрева пола обеспечивают снижение энергопотребления на 7,2% по сравнению с обычными деревянными панелями пола в многоквартирном доме. Лю и др. [7] разработали двухтеплообменную модель существующего процесса теплообмена для внутриплитного теплого пола.В исследовании Jin et al. В [8] представлен метод расчета температуры поверхности пола в системе лучистого напольного отопления/охлаждения на основе численной модели. Ларби [9] представляет регрессионные модели коэффициента теплопередачи для трех типов стен здания (перекрытие плита-на-уровне пола-стена, соединение пол-стена и соединение крыша-стена) двухмерных тепловых решеток. Теодосиу и Пападопулос [10] рекомендовали, чтобы тепловые мосты не учитывались при расчете энергопотребления зданий; фактические тепловые потери в таких зданиях до 35 % превышают первоначально рассчитанные.Сонг и др. [11] проанализировали влияние теплопередачи через тепловой мост стыка стена-плита на годовые потери тепла многоквартирными домами с помощью трехмерного имитационного моделирования нестационарного теплообмена. Кайнакли [12] провел исследование влияния различных параметров на оптимальную толщину изоляции для наружных стен с учетом экономии затрат и энергии.

В этом исследовании изучается теплопроводность упругих материалов, используемых в железобетонных конструкциях полов с системами лучистого обогрева полов в Корее, и проводится анализ теплопередачи систем полов в соответствии с теплопроводностью упругих материалов в многоквартирных домах.

2. Материалы и методы

2.1. Подготовка образцов

Эластичные материалы, используемые в настоящее время в Корее, изготавливаются из вспененного полистирола (EPS), вспененного полипропилена (EPP), уретанового ряда, сополимера этилена и винилацетата (EVA), полиэтилена (PE), стекловаты (GW), минеральная вата (МВ), экструдированный полистирол (ЭПС), экструдированные полиэфирные волокна и другие композиционные материалы [1, 5]. Упругим материалом, который использовался для измерений в этом исследовании, был пенополистирол (EPS), который широко используется в Южной Корее в качестве строительного изоляционного материала.Пенополистирол — это термопласт, который изготавливается путем сплавления мелких шариков материалов. Обычно он белого цвета и изготавливается из гранул предварительно вспененного полистирола. Это жесткая и прочная структура с закрытыми ячейками, достаточно прочная для использования во многих приложениях [13].

В этом исследовании были собраны упругие материалы из пенополистирола, которые продавались на рынке строительных материалов Южной Кореи с 2008 по 2010 год. .В этом исследовании были изготовлены образцы для испытаний, размеры которых составляли 300 × 300 мм на плоской доске, а их толщина составляла 20 мм, 30 мм, 50 мм и 90 мм. Для каждой толщины испытывали по три образца. Им давали стабилизировать гидротермические условия при лабораторной температуре (20°С) в течение 3 дней. Все испытательные образцы были протестированы через 3 дня в этом исследовании.

Исследование под микроскопом проводилось с использованием поляризационного микроскопа для фотографирования состояния поверхности испытуемого образца.Мы наблюдали за состоянием поверхности и формой ячеек пенопласта из эластичного пенополистирола. Микроскопическое изображение типичного пенополистирола показано на рисунке 1. Как показано на этом рисунке, эластичный материал EPS имеет гладкую поверхность, однородную структуру и структуру с закрытыми порами. Эта структура с закрытыми ячейками действует как теплоизолятор.

2.2. Экспериментальное испытание

Методы измерения, применяемые для испытания теплопроводности в этом исследовании, включают метод KS L 9016 [14] для измерения теплопроводности изолятора и ISO 8301 [15].Измерения проводились методом теплового расходомера (HFM, рис. 2(а)). Средняя температура для измерения теплопроводности составляла 20 ± 1°C. Результатом измерения значения теплопроводности было среднее значение трех образцов одинаковой толщины. Объем и вес образцов измеряли цифровым микрометром (рис. 2(б)) с разрешением 0,001 мм, а кажущуюся плотность измеряли цифровыми весами (рис. 2(в)) с разрешением 0,001 г. Кажущаяся плотность может быть определена по весу на единицу объема, если испытуемый образец включает кожицу во время производства.Во время проведения эксперимента испытательное оборудование и образцы находятся в условиях окружающей среды при температуре 23 ± 2°C и относительной влажности 50 ± 5 %.

2.3. Численное моделирование

Конфигурация материалов конструкции пола была смоделирована на основе типового пола [4, 16], применимого к большинству домов в Южной Корее. Типичная железобетонная конструкция пола дома состоит из четырех слоев: отделочный слой, слой обогрева, слой изоляции и слой конструкции.Нагревательный слой имеет слой накопления тепла и трубу горячей воды в виде пластиковой трубы. Для этого численного моделирования конструкциями пола были пол из ПВХ (  мм), цементный раствор (  мм), труба горячей воды, легкий бетон (  мм), упругий материал (  мм) и железобетонная плита толщиной 210  мм. Для обогрева помещения была установлена ​​труба диаметром 15 мм с узким шагом 230 мм в цементном растворе толщиной 40 мм. Геометрическая модель и конфигурация материала представлены на рисунке 3. В таблице 1 показаны тепловые характеристики каждого конструкционного материала.Как показано в таблице 1, значение теплопроводности упругого материала было получено по результатам эксперимента, проведенного в данном исследовании.

9394 Толщина Толщина плотность Тепловая проводимость (мм) (кг / м 3 ) (с (м · к) ) Настил ПВХ 2 1,500 0.19 Цементный раствор 40 2000 1,4 Горячая вода труба 15 930 0,324 Легкий бетон 40 650 0,16 Устойчивый материал 20 9.5-63 9.5-63 — 9394 210 2240 2240 1,6 Гипсовая доска 9 940 0.18

Для анализа тепловых характеристик напольных систем использовалось программное обеспечение Physibel, поскольку оно способно проводить анализ теплопередачи в установившемся режиме. Программа Physibel TRISCO предназначена для моделирования теплообмена с упором на строительную физику [17]. Данная программа позволяет рассчитывать трехмерный (3D) установившийся теплообмен, основанный на методе конечных разностей в объектах, описываемых прямоугольной сеткой.Таким образом, он рассчитывает распределение теплового потока и температуры в стационарных условиях с помощью сетки сетки. Эта программа позволяет проводить моделирование, полностью соответствующее стандарту EN ISO 10211-1 [18]. На Рисунке 3(b) показана имитационная модель, а на Рисунке 3(c) показан вертикальный разрез швов наружной стены и ж/б пола и материалы конструкции. Моделирование проводилось на основе модели размерностью 2,0 м (высота) × 1,2 м (ширина) × 1,0 м (глубина), которая определяет средний этаж многоквартирного дома в Корее.Трехмерное моделирование нестационарного теплообмена выполнялось с интервалом временного шага 30 минут. Параметры расчета для симуляции показаны в таблице 2.

Назначенное значение 4 Time Step Interval 30 минут Максимальное количество число итераций 10 000 Максимальная разность температур 0.0001 000 ° C Расхождение тепла для общего объекта 0,001% Расхождение теплового потока для худшего узла 1% 1% Термальная проводимость устойчивого материала в полах 0,029, 0,031, 0,037, 0,046 Вт/(м·К)

Граничные условия задаются как поверхностные температуры на внешней и внутренней границах, а адиабатическое условие задается на периферии стены и пола.Материалы каждого слоя в этом исследовании однородны, а параметры свойств остаются постоянными. Температуры окружающей среды были выбраны в соответствии с фактической температурой наружного воздуха (°C) и температурой обогрева помещения (°C) в зимний сезон в Южной Корее. Температура горячей воды составляла 60°С, которая поступала в трубу горячей воды в слое обогрева половой системы. Скорость горячей воды в трубе устанавливали равной 3 л/мин. Заданная температура для обогрева помещения составляла 20°C. Все факторы внешней среды контролировались при идеальных тепловых и физиологических условиях.

3. Результаты и обсуждение

3.1. Плотность и теплопроводность упругого материала EPS

Измеренная кажущаяся плотность упругих материалов EPS варьировалась от 9,5 до 63,0 кг/м ³ , а теплопроводность варьировалась от 0,030 до 0,046 Вт/(м·К). Рисунок 4 иллюстрирует корреляцию между теплопроводностью и кажущейся плотностью. Как показано на рисунке 4, измеренная теплопроводность и плотность демонстрируют линейную корреляцию, где теплопроводность и плотность упругих материалов EPS.На этой пунктирной линии взрывчатые вещества имеют коэффициент корреляции 0,786. Результаты эксперимента показали тесную корреляцию между кажущейся плотностью и теплопроводностью. По мере увеличения плотности упругих материалов из пенополистирола теплопроводность имеет тенденцию к пропорциональному снижению. Полученная пунктирная линия имела наклон, который быстро уменьшался в сторону высокой плотности.

На основании полученных результатов установлено, что плотность является важным фактором тепловых свойств упругих материалов, которые используются в системах перекрытий жилых зданий.Для предотвращения больших потерь тепла из системы перекрытий из-за разной температуры в помещении и на улице, строительные изоляционные материалы необходимо выбирать, исходя из соотношения плотности и теплопроводности. Но при одной и той же плотности теплопроводность менялась из-за других факторов, влияющих на тепловые свойства, то есть физической структуры ячеек материалов, меняющейся в зависимости от способа изготовления, размеров и типа внутренних воздушных зазоров, лучистого тепловыделения. скорость потока и так далее.

3.2. Характеристики теплопередачи

Численное моделирование было проведено для исследования влияния и характеристик теплопередачи системы лучистого обогрева пола на основе теплопроводности эластичного материала. В методе моделирования использовалось стационарное условие модели теплового баланса, основанное на самой низкой внешней температуре окружающей среды, а значения теплопроводности упругого материала EPS были максимальным, минимальным, средним и медианным.

Таблица 3 и рисунок 5 суммируют результаты численного моделирования. Как показано в Таблице 3, на количество тепловых потерь в каждом случае влияли тепловые свойства упругого материала EPS. Поскольку теплопроводность эластичного материала EPS увеличилась в 1,6 раза, теплопотери системы теплого пола увеличились на 3,4%. На рис. 5 показано распределение температуры и характер теплового потока при самой низкой температуре наружного воздуха. Из рис. 5 видно, что потери тепла происходили из трубы водяного отопления в системе лучистого теплого пола, которая предназначалась для обогрева помещения во внешней конструкции.Потери тепла происходили в стыке ж/б пола и наружной стены. Причиной этих потерь тепла является тепловой мост железобетонной конструкции пола в многоквартирном доме. Зависимость от теплопроводности эластичного материала EPS была снижена, а теплоизоляционные характеристики пола повышены. Поскольку коэффициент теплового потока через стык стены и пола снижается по направлению к внешней стене, потери тепла уменьшаются. Понятно, что теплопроводность упругого материала железобетонной конструкции пола с системами лучистого обогрева пола в многоквартирных домах Кореи может быть важным фактором.

0.046 9397 Тепловая проводимость Тепловые потери Соотношение к течению Соотношение экономии (M · k)) (W) (%) Корпус 0,029 46,83 3,4 Корпус 0,031 47,07 2,9 Корпус 0,037 47.70 1.6 1.6 Case 48.0 4846

в Корее, Квартирное жилье должно подчиняться здравоохранению здравоохранения. Этот код требует, чтобы железобетонная конструкция пола с системой лучистого обогрева пола имела значение тепловых характеристик меньше или равное 0,81 Вт/(м ² ·K). Теплопроводность эластичного материала EPS в конструкции пола должна быть меньше 0.031 Вт/(м·К) как в данном исследовании. Когда теплопроводность упругого материала EPS более 0,31 Вт/(м·K) как в случае корпуса, так и в корпусе, толщина упругого материала EPS также должна быть более 20 мм. Корпус ( W/(m·K)) должен иметь толщину 24 мм, а корпус ( W/(m·K)) должен иметь толщину более 30 мм, чтобы сохранить код конструкции.

4. Выводы

Рассмотрены изменения теплопроводности репрезентативных эластичных материалов пенополистирола в зависимости от их кажущейся плотности.Из результатов получаем эмпирическую формулу, которая имеет корреляцию между теплопроводностью и плотностью. Чтобы установить разумные требования к теплоизоляции для систем лучистого обогрева пола из железобетона, необходимо выяснить свойство теплопередачи систем пола в соответствии с показателями теплоизоляции. Таким образом, моделирование теплопередачи было выполнено для анализа температуры поверхности и тепловых потерь конструкции пола с системой лучистого обогрева пола.

Эластичные материалы из пенополистирола; по мере увеличения плотности теплопроводность имеет тенденцию к снижению. Результаты эксперимента показали корреляционное выражение между теплопроводностью и плотностью, что позволило определить адекватные изоляционные материалы и их теплопроводность для строительного энергетического кодекса. При установке изоляционных материалов в стенах, полах и крышах здания для предотвращения теплопотерь и снижения шума в зданиях материалы должны использоваться с учетом не только физических свойств материалов, но и их тепловых свойств [6].